سلسلة ذرّات الفوسفور الأحمر تشبه قطارًا، حيث الذرات هي العربات، والروابط الكيميائية هي الوصلات بينها. أحيانًا تكون الوصلات أقوى، وأحيانًا أضعف، وهذا يحدد كيفية تنقّل الإلكترونات في القطار.
أخذ الفيزيائيون هذه السلسلة وحسبوا تحت أي ظروف يمكن للإلكترونات أن تتحرك، وتحت أي ظروف تعلق. تبيّن أنه عند نسبة معينة من قوى الوصلات، يحدث إعادة ترتيب في النظام: الإلكترونات التي كانت عالقة في مكانها فجأة تحصل على فرصة للجري، والعكس صحيح. الأمر أشبه بتبديل الوصلات بين عربات القطار، فيتمكن الركاب في بعض العربات فجأة من الانتقال إلى أخرى.
تترك هذه الإعادة في الترتيب أثرًا على أطراف السلسلة: تظهر هناك حالات خاصة تُرى في الطيف. لم يتحقق العلماء من ذلك على الورق فقط، بل أيضًا بالتجربة — صنعوا من لوح ألومنيوم به ثقوب نموذجًا يحاكي سلسلة الفوسفور ورأوا نفس الحالات الطرفية. هذا يعني أن طبولوجية الفوسفور يمكن دراستها ليس فقط بالحسابات، بل أيضًا بنموذج عياني.
الفوسفور الأحمر ليس مادة واحدة، بل عائلة كاملة من البنى المختلفة. تلك التي دُرست في هذا العمل تتكون من سلاسل أحادية البعد من ذرات الفوسفور.