大自然的鬼斧神工

人（及其创造的建筑、艺术等等）、动物、植物这些生命世界的主宰都具有某种对称性，那么，无生命世界的情况如何？

雪花具有惊人的对称性——六角形对称。虽然所有的雪花都是六角形对称的，但是，这种对称图形是如此丰富多彩，以致可以说没有两片雪花的对称图形是相同的。也许正是雪花具有过于规则的对称性，才使得它表现出一种冷冰冰的感觉。任何适合于构筑生命的物质，终因不会有如此高度精确的规则性，而不致沦落为冷冰冰的无机物。由此看来，高度对称性也许就是死亡的征兆。

晶体的对称性与雪花相比是“有过之无不及”的。像水晶、钻石、方解石之类的晶体，都以其良好而有规则的外形而著称。晶体最大的特点是，各相应晶面间的夹角恒定不变，只要是同一种晶体，它们相应的几个夹角总是这几个数值。例如，石英晶体a、b面之间的夹角总是141°47′；b、c面间的夹角均为120°00′；a、c面间的夹角都成113°08′。至于氯化钠晶体（又名岩盐），不管其外形是立方体，还是八面体，各晶面之间的夹角一律都是90°。

早在19世纪，研究晶体的科学家就根据晶体的这种规则性对它们进行分类。按照科学家们制定的规则，晶体绕固定的晶轴旋转时，允许每转过1周，或（1/2）周，或（1/3）周，或（1/4）周，或（1/6）周，产生相同的分布，它们分别被称为一重对称性、二重对称性、三重对称性、四重对称性和六重对称性。

晶体在宏观外形上的规则性，是它们内部微观上原子、分子规则排列的反映。所谓“规则排列”，是指对称性加周期性这两个相互联系的方面。让我们把原子、分子想象为一个个小球或多面体，晶体就是由这些基本单元堆积而成的。上页左下图所示是一种密集堆积的方法。它是由14面体为最小单位进行堆积的，将一个8面体的6个顶角截掉，就能得到一个14面体，它以6个正方形和8个六边形为14个界面。这种14面体经过适当的平移和无限重复后，就能不相重叠而且没有空隙地填满整个空间，最终形成某种晶体。