准晶
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试着只用全等的五边形瓷砖去铺一块浴室地板。你会发现，没法用简单的重复图案把地板填满——五边形会留下缝隙。然而确有巧妙的办法，用几种砖形把地板完全盖满，铺出一种既有美丽秩序、又带五重对称，却永不精确重复的图案。准晶就是这样造出来的物质：有序、有图案，却从不周期。
准晶是这样一种固体：它的原子排成一种高度有序、遵循严格规则的图案，却不像普通晶体那样自我重复。在正常晶体里，你把整个图案平移一个晶胞，它会完美地落回自身；在准晶里，没有任何这样的平移行得通，因为间距遵循一段无尽、不重复的序列。这让准晶能显出某些对称——比如五重或十重旋转——而这些是普通晶体被断然禁止拥有的。它们处在一片奇异的中间地带：既不是晶体那种完美的周期性，也不是玻璃那种无形。
准晶之所以重要，是因为它的发现推翻了一个延续百年的信念——固体非得要么是周期性晶体、要么是无序的混乱，它还赢得了 2011 年诺贝尔化学奖。诚实的提醒是：准晶其实一点也不无序——把它算进无序研究多少有点名不副实。它们有完美的长程有序；只不过是不带重复的有序，这正是为什么在任何关于物质如何超越简单晶体、自我组织的讨论里，都少不了它。
1982 年，化学家丹·谢赫特曼让电子穿过一种急速冷却的铝锰合金，衍射图案显出排成十重对称的锐利斑点——这是周期性晶体根本无法产生的。斑点的锐利证明了长程有序；十重对称则证明它不是周期的。他的结果离经叛道到了这般地步，以至于在准晶被接受之前，他被嘲笑了好些年。
一种铝锰合金给出了锐利的十重对称衍射斑点——有序，却是任何周期性晶体都不可能有的。
普通晶体被禁止拥有五重对称，因为五边形无法不留缝隙地铺满平面。准晶绕开这一点的办法不是重复，而是遵循一条非周期的规则，于是那被禁止的对称便成了允许。看到五重或十重的锐利衍射，是准晶最确凿的指纹。