电子气

在金属内部，传导电子既多又松散地系着，于是物理学家干脆把它们当作一团气体——不是空气分子组成的气体，而是一团在原子那刚硬骨架间自由晃荡的电子之气。原子纹丝不动；这团电子气绕着它们流动，充满整块金属，并搬运电流与热量。

和普通空气不同，这是一团量子气体：它的粒子拒绝共享状态，所以即便冷下来，它们也不会统统慢下来，而是一直堆叠到费米能那么高。仅这一条规则，就让电子气的脾性和气球里的空气大相径庭——它致密、即便在绝对零度也充满活力、加热时却几乎不怎么升温。物理学家把这种特殊的气体称作费米气体。

它之所以重要，是因为「电子气」正是整个自由电子模型操作的对象——当人们计算一块金属的电导率、热容或磁性时，其实就是在对这团气体做算术。要诚实地补一句：「气体」这个词暗示电子彼此不理会，但真实的电子之间排斥得很厉害；它们居然还能近乎像一团简单气体那样行事，这是一个深刻、又带几分运气的事实，后来由费米液体理论加以解释。