Жмурки с электричеством

И это была лишь первая часть учения о диэлектриках — о том, как они внешнее «поле» ослабляют. Это называется — так себе, «область слабых полей». А ещё есть «область сильных полей». Там всё гораздо серьёзнее — там теоретики толкуют о феномене электрического пробоя. Знаете, как пробивает твёрдый диэлектрик? Пу-пумс! — и насквозь. Само собой, без теории твёрдого тела физики блуждали бы в потёмках, наивно полагая, что свободных электронов в диэлектриках нет. А что говорит нам теория твёрдого тела? Она говорит, что твёрдый диэлектрик кишит свободными электронами, как и металл — и, как у металла, кристаллическая решётка твёрдого диэлектрика держится на электронном газе. Теории твёрдого тела по фиг — твёрдый тебе металл или твёрдый тебе диэлектрик. Вы, белочки и зайчики, спрашиваете — почему тогда диэлектрики проводят постоянный электрический ток не так хорошо, как металлы? Ну, это не для средних умов. В диэлектриках, как учит нас зонная теория, для каждого свободного электрончика, какой бы вектор импульса он ни имел, непременно есть другой свободный электрончик — с точно противоположным импульсом. Ну, чисто куперовские пары — да ещё при комнатной температуре (за это тоже можно было дать Нобелевскую премию, но её дважды за одно и то же не дают). Так вот: в диэлектрике, значит, туча свободных электронов, которые мечутся как угорелые, но их суммарный импульс всегда равен нулю — а, значит, переноса электричества принципиально нет. Вы можете делать с диэлектриком, что хотите — бить по нему молотком, гнуть, пилить на части, нагревать или охлаждать, подавать на него «слабое» электрическое напряжение — суммарный импульс электронов останется нулевым. Что — непонятно, как такое может быть? Да физики сами этого не понимают. Чтобы было на кого спихнуть ответственность за эти чудеса, они специально распустили слух про чудище Ферми-Дирака (мы о нём уже говорили в «Фокусах-покусах квантовой теории»). Это оно, чудище Ферми-Дирака, обеспечивает нулевой суммарный импульс свободных электронов в диэлектрике. Больше — некому.