非简谐性

一根完美的弹簧，无论你把它拉长还是压短同样的量，回拉的力气都一样大，所以挂在上面的质量会以一种整齐、对称的节奏永远弹下去。真实的原子键却没这么公道：把两个原子拉开，要比把它们推到一起容易。非简谐性，就是真实振动偏离那种理想化、完美匀称的弹簧的种种方式的名字。

如果键是完美的弹簧——也就是所谓的简谐情形——振动就会简单得美妙：每个简正模都将永远保住自己的能量、绝不分给别人，固体受热时也永远不改变大小。但原子之间真实的吸引与排斥是偏斜的，被拉长时变软、被压挤时变硬。这种不对称意味着，一个振动着的原子平均而言往外漂得比往里多一点，也意味着各个振动之间能彼此交换能量，而不再保持独立。

非简谐性之所以重要，是因为它是两个日常事实背后的秘密原因：固体受热会膨胀，固体会阻碍热的流动。没有它，拨火棍在火里就永远不会变长，一块完美的晶体就会无限完美地导热。诚实的一点是：那幅整齐的「弹簧」图景只是头一道近似；材料那些有趣而有用的行为，正栖身在它细小的不完美之中。