平均自由程

想象你在一间拥挤的房间里穿行，走上几步便撞到一个人，再走几步又撞上下一个。气体分子也是这样过活的：它沿直线狂奔，直到撞上另一个分子为止。平均自由程，就是它在一次这样的碰撞与下一次之间所走过的平均距离。

它的长短取决于分子有多拥挤、有多大。通过升高压强把它们挤得很密，路程便缩短，因为碰撞来得更早；把气体变稀薄，路程便加长。更胖的分子也更容易相撞，从而缩短路程。在普通大气压下，平均自由程短得惊人——远小于一粒尘埃——尽管分子本身以每秒数百米运动。

平均自由程之所以重要，是因为它主宰着气体如何把热、动量与物质从一处输运到另一处。它解释了气体为何以那样的方式传热和扩散，也解释了为何在平均自由程变得极长的高真空中，分子能横穿整个腔体而彼此根本不相遇。