平均自由程

想像你在一間擁擠的房間裡穿行，走上幾步便撞到一個人，再走幾步又撞上下一個。氣體分子也是這樣過活的：它沿直線狂奔，直到撞上另一個分子為止。平均自由程，就是它在一次這樣的碰撞與下一次之間所走過的平均距離。

它的長短取決於分子有多擁擠、有多大。透過升高壓強把它們擠得很密，路程便縮短，因為碰撞來得更早；把氣體變稀薄，路程便加長。更胖的分子也更容易相撞，從而縮短路程。在普通大氣壓下，平均自由程短得驚人——遠小於一粒塵埃——儘管分子本身以每秒數百米運動。

平均自由程之所以重要，是因為它主宰著氣體如何把熱、動量與物質從一處輸運到另一處。它解釋了氣體為何以那樣的方式傳熱和擴散，也解釋了為何在平均自由程變得極長的高真空中，分子能橫穿整個腔體而彼此根本不相遇。