الضوء الذي يمر عبر بلورة شفافة قد يغيّر لونه دون أن نلاحظ ذلك. هكذا تعمل العديد من الليزرات: إضافة ضئيلة من معدن أرضي نادر تجعل البلورة تتوهج. لكن المعدن نفسه يتصرف بشكل مختلف في بلورات مختلفة — وقد درس الفيزيائيون هذا التقلب من خلال الإيتربيوم.

أخذوا بلورتين متشابهتين جدًا — فلوريد الباريوم وفلوريد الكالسيوم — وأضافوا إلى كل منهما كمية ضئيلة من الإيتربيوم (أقل من 0.2%). أظهرت الأشعة السينية أن كلتا البلورتين بقيتا مستويتين تمامًا، دون شقوق أو اعوجاج. لكن عندما استُخدمت أجهزة أكثر حساسية، تبيّن أن الإيتربيوم فيهما لا يشعر بنفس الطريقة. في إحدى البلورتين يفضل التخلي عن إلكترونين والبقاء هادئًا كهربائيًا، بينما في الأخرى يفضل التخلي عن ثلاثة إلكترونات وخلق توتر كهربائي خفيف حوله.

الفرق لم يكن في القوة العامة للشبكة البلورية، بل في كيفية تعايش ذرات الباريوم أو الكالسيوم مع أيونات الإيتربيوم. مضيفان يستقبلان ضيفًا واحدًا: في أحد المنازل يشعر الضيف بالضيق ويصطدم بالأثاث باستمرار، بينما في الآخر يجد مساحة واسعة ويجلس بهدوء. هكذا هنا أيضًا: أيون الباريوم أكبر ويخلق حول الإيتربيوم "حركة" أكثر، بينما أيون الكالسيوم يخلق حركة أقل. هذا يؤثر على كيفية امتصاص البلورة للضوء وإصدارها له. في البلورة التي تحتوي على الكالسيوم، تنقسم موجات الضوء قليلًا — مثل شعاع أبيض يمر عبر منشور — بينما في بلورة الباريوم لا يحدث ذلك تقريبًا. فهم هذا الضبط الدقيق يسمح باختيار البلورة المناسبة مسبقًا لمهمة محددة — سواء كان مشرطًا ليزريًا أو كاشفًا لأصغر الجسيمات.