壓電效應

拿某一類晶體——石英是最經典的那種——輕輕一捏。它的兩個面之間就冒出一個小電壓，彷彿擠壓把一縷電給擰了出來。一鬆手，電壓就消失；反著捏，電壓的正負就調個個兒。這種擠壓和電壓之間的直接交換，就是壓電效應。

它之所以發生，是因為在這些晶體裡，正負電荷排得恰好夠偏，於是一彎曲晶格就把它們錯開，產生極化，並以電壓的形式顯現在表面上。這效應是雙向的：不光壓力能生出電壓，加上電壓也能讓晶體稍稍改變形狀。只有缺少對稱中心的晶體才做得到這件事——去捏一個對稱的晶體，只會把它均勻壓一壓，什麼也剩不下來。

這之所以重要，是因為壓電效應悄悄驅動著無數小玩意兒：燃氣打火機裡的火花、手錶裡報時的晶體、超聲掃描儀和麥克風。一個常見的誤解是以為任何晶體都行；其實大多數都不行，因為大多數有那種產生不出淨位移的對稱排布。要誠實地補一句：擠壓得到的電壓很小，加電壓引起的形變也極其微小——它們有用，恰恰是因為又可靠又快，而不是因為大。