Un carrelage ordinaire suit un motif répétitif. Mais les atomes peuvent faire mieux : dans certaines conditions, ils composent d'eux-mêmes une mosaïque complexe dont le motif ne se répète jamais, comme les panneaux de faïence ancienne.

Dans une expérience récente, deux sortes d'atomes, refroidis jusqu'à former une onde commune (un phénomène prédit par Einstein), ont été piégés dans une intersection de faisceaux laser. Lorsque leur répulsion mutuelle est devenue forte, la photométrie et la spectroscopie impulsionnelle ont révélé un motif à symétrie d'ordre huit. C'est la signature d'un quasi-cristal : une structure où l'ordre existe mais ne se répète pas, contrairement au réseau cristallin.

Un cristal ordinaire, comme du papier peint, est fait de cellules identiques. Un quasi-cristal, lui, ressemble à une mosaïque où aucun fragment ne se répète exactement, mais où l'ensemble reste harmonieux. La stabilité d'une telle mosaïque atomique exige un nombre égal d'atomes des deux sortes. Le moindre déséquilibre détruit le motif. Du point de vue de l'entropie, le système perd d'abord sa régularité, puis trouve un arrangement plus subtil. Le plus surprenant : ces motifs, considérés comme une abstraction mathématique, ont d'abord été découverts dans des météorites, et maintenant on les crée en laboratoire avec seulement de la lumière et du froid.