[爆卦]degenerate簡併是什麼?優點缺點精華區懶人包

為什麼這篇degenerate簡併鄉民發文收入到精華區:因為在degenerate簡併這個討論話題中,有許多相關的文章在討論,這篇最有參考價值!作者stampete (貓頭鳥)看板Physics標題Re: [問題] 簡併壓力(Degenerac...


※ 引述《joe70136 (Iron Man)》之銘言:
: 接續原PO與幾位大大的討論
: 小弟有一些問題提出來與大家討論。
: 1. Degeneracy Pressure 就定義上而言,究竟是不是壓力(Force/Area)?
: 如果"不是",那為啥在白矮星演化學中會說:
: 電子簡併壓力與星球質量內聚的吸引力達成平衡!?
: 如果"是",那為啥 Degeneracy Pressure 不屬於基本四大作用力的其中一個呢!?
就定義上而言,它應該不算壓力,只是一群想逃離的電子們膨脹的"勢"

它也並非四大基本作用力當中的一員喔,簡併壓力沒有那麼厲害啦XD


試著以天文學的角度回答看看,有錯請大家指教囉

一般星球演化到將死時,會因為重力塌縮而使得物質密度越來越高

而物質密度太高、重力塌縮壓力太大時,會迫使當中的原子(He居多)進入簡併態

但這個簡併態跟一般認知的不大一樣,所有的電子會和原子核分離,不再是軌域形式

形成一層degenerate plasma(大家都講英文,我不知道它的中文XD)

在低溫時,plasma內的電子都是簡併的

理想狀態之下,這群電子可以擁有的最高動量稱為費米動量

(我不會打方程式,有興趣查書的話會發現這個動量相當高)

而這群擁有高動量的電子會橫衝直撞,於是形成一股膨脹的壓力,我們稱為電子簡併壓力

(這感覺跟氣體有點像,可以從氣體去想像)

重力塌縮使星球變小,電子簡併壓力想要膨脹體積,才會形成一種平衡


另外,一個厲害的人名為Subrahmanyan Chandrasekhar

根據理論算出如果此星球原有質量大於太陽的1.44倍

其重力位能會大過於電子簡併壓力能承受的範圍

會進一步把電子壓進原子核中,形成中子與微中子,此時的中子也是簡併態

所以改利用中子簡併壓力來抵抗重力塌縮,就會形成所謂的中子星
: 2. 承上,Pauli Exclusion Principle 要求同一原子內的電子不可以處於相同的量子態
: 所以就我的印象,以前老師常常解釋東西都具有一定的體積,是因為 Exclusion
: Principle 造成物質很近時,會互相排斥(Hard Core Effect)...
: 那時聽起來蠻合理的,但現在想一想有一點小問題。
: 到底在量子力學架構下的 Pauli Exclusion Priciple,是屬於基本四大作用力的哪
: 一種!? 還是我們必須延伸所有的作用力只有四種的這種概念呢!?
這題我承認我不會(逃走~~)

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 118.166.134.136
xgcj:推! 12/30 00:47
ANUBISANKH:關於 Chandrasekhar 的概念,可參考 Griffiths Ch.5 12/30 03:41
ANUBISANKH:章末習題。是還滿有趣的...XD 12/30 03:41
caseypie:我記得實際上似乎觀察過比錢式質量更小的中子星 12/30 09:29
caseypie:不過那好像是因為超新星爆炸會把物質吹散,很難算準質量 12/30 09:29
nidoran:這樣問題又來了 沒有力平衡也能造成平衡 12/30 13:51
waddler:不都說是簡併"壓力"了嗎? XD 當然也可以造成力平衡 12/30 15:53
waddler:只不過它跟四大力是完全不同的生物 http://0rz.tw/C9OkE 12/30 15:54

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