非簡諧性

一根完美的彈簧，無論你把它拉長還是壓短同樣的量，回拉的力氣都一樣大，所以掛在上面的質量會以一種整齊、對稱的節奏永遠彈下去。真實的原子鍵卻沒這麼公道：把兩個原子拉開，要比把它們推到一起容易。非簡諧性，就是真實振動偏離那種理想化、完美勻稱的彈簧的種種方式的名字。

如果鍵是完美的彈簧——也就是所謂的簡諧情形——振動就會簡單得美妙：每個簡正模都將永遠保住自己的能量、絕不分給別人，固體受熱時也永遠不改變大小。但原子之間真實的吸引與排斥是偏斜的，被拉長時變軟、被壓擠時變硬。這種不對稱意味著，一個振動著的原子平均而言往外漂得比往裡多一點，也意味著各個振動之間能彼此交換能量，而不再保持獨立。

非簡諧性之所以重要，是因為它是兩個日常事實背後的祕密原因：固體受熱會膨脹，固體會阻礙熱的流動。沒有它，撥火棍在火裡就永遠不會變長，一塊完美的晶體就會無限完美地導熱。誠實的一點是：那幅整齊的「彈簧」圖景只是頭一道近似；材料那些有趣而有用的行為，正棲身在它細小的不完美之中。