準晶
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試著只用全等的五邊形瓷磚去鋪一塊浴室地板。你會發現，沒法用簡單的重複圖案把地板填滿——五邊形會留下縫隙。然而確有巧妙的辦法，用幾種磚形把地板完全蓋滿，鋪出一種既有美麗秩序、又帶五重對稱，卻永不精確重複的圖案。準晶就是這樣造出來的物質：有序、有圖案，卻從不週期。
準晶是這樣一種固體：它的原子排成一種高度有序、遵循嚴格規則的圖案，卻不像普通晶體那樣自我重複。在正常晶體裡，你把整個圖案平移一個晶胞，它會完美地落回自身；在準晶裡，沒有任何這樣的平移行得通，因為間距遵循一段無盡、不重複的序列。這讓準晶能顯出某些對稱——比如五重或十重旋轉——而這些是普通晶體被斷然禁止擁有的。它們處在一片奇異的中間地帶：既不是晶體那種完美的週期性，也不是玻璃那種無形。
準晶之所以重要，是因為它的發現推翻了一個延續百年的信念——固體非得要麼是週期性晶體、要麼是無序的混亂，它還贏得了 2011 年諾貝爾化學獎。誠實的提醒是：準晶其實一點也不無序——把它算進無序研究多少有點名不副實。它們有完美的長程有序；只不過是不帶重複的有序，這正是為什麼在任何關於物質如何超越簡單晶體、自我組織的討論裡，都少不了它。
1982 年，化學家丹·謝赫特曼讓電子穿過一種急速冷卻的鋁錳合金，衍射圖案顯出排成十重對稱的銳利斑點——這是週期性晶體根本無法產生的。斑點的銳利證明了長程有序；十重對稱則證明它不是週期的。他的結果離經叛道到了這般地步，以至於在準晶被接受之前，他被嘲笑了好些年。
一種鋁錳合金給出了銳利的十重對稱衍射斑點——有序，卻是任何週期性晶體都不可能有的。
普通晶體被禁止擁有五重對稱，因為五邊形無法不留縫隙地鋪滿平面。準晶繞開這一點的辦法不是重複，而是遵循一條非週期的規則，於是那被禁止的對稱便成了允許。看到五重或十重的銳利衍射，是準晶最確鑿的指紋。