金屬

金屬就是大多數人心目中「實在的固體」——閃亮、緻密、可加工：鐵與鋼、鋁、銅、金、鈦。使金屬成為金屬的，是它的鍵結——最外層的電子不屬於任何單一原子，而是形成一片共享的「電子海」，在正離子核構成的晶格中自由漂移。這片電子海幾乎解釋了金屬的一切行為。

因為電子能自由流動，金屬導電、導熱都極好，也能反射光（這就是光澤）。因為這種鍵結沒有方向性，一層層原子能彼此滑過，所以金屬有延性——你可以錘打、輥軋、抽拉、彎折而不至於碎裂（這種滑動是靠差排移動達成的）。金屬普遍又強又剛：鋼的楊氏模數約 200 GPa。純金屬通常很軟，所以我們多半使用合金——如鋼（鐵加碳）或黃銅（銅加鋅）——外加的原子讓差排更難移動，因而提高強度。

金屬主宰了結構、機械、電線與工具，因為它兼具強度與「寧可變形也不裂開」的能力。它的大缺點：許多金屬會腐蝕（鐵會生鏽），而且很重（鋼的密度約 7.9 g/cm^3，是水的七倍多）。而讓金屬「更強」幾乎總是意味著讓差排更難移動，這通常要犧牲一些延性——這是實實在在的取捨。