费米能

费米能是费米子系统在绝对零度下最高被占据态的能量。设想把电子一个接一个地堆入可用的态中，每次都选最低的空态，直到全部安置完毕；最后那个被添入的电子的能量，就是费米能。在它之下，几乎每个态都被填满；在它之上，于零温时，每个态都是空的。它标出了那片填满的费米子之海的锐利表面。

这一个数字，为金属与稠密物质中极其广泛的行为定下了尺度。在典型金属中，费米能对应着几万度的温度，远比室温炽热，这正是为何即便金属是温热的，电子气也表现得仿佛极度寒冷。只有那一小撮处在费米能热宽度之内的电子，才能吸收些许能量或参与导电；其余的都被锁在下方，附近没有空态可供它们迁入。

正因为有如此多的物理取决于恰好在这个表面发生的事，费米能解释了那些经典图景严重弄错的谜题。它说明了为何金属的电子对其热容贡献如此之小、电导为何以其特有的方式运作，以及一团寒冷费米子气体的能量如何直接喂入支撑白矮星的简并压。对任何一群费米子而言，它都是天然的参考能量。