View source for 簡併態

'''簡併態物質'''者<ref name=Goldberg0>
{{cite book
 |author=H.S. Goldberg, M.D. Scadron
 |year=1987
 |title=Physics of Stellar Evolution and Cosmology
 |url=https://books.google.com/?id=NowVde8kzIoC&pg=PA207&dq=matter+%22exclusion+principle%22
 |page=202
 |publisher=[[Taylor & Francis]]
 |isbn=0-677-05540-4
}}</ref><ref>An Introduction to Modern Astrophysics §16.3 "The Physics of Degenerate Matter – Carroll & Ostlie, 2007, second edition. ISBN 0-8053-0402-9</ref>，乃一自由顆粒之集也，[[量子力學]]定其徵。其態緊密，蓋乎[[緻密星]]中矣，或存於實驗室之低溫者也<ref name="apod.nasa.gov">see http://apod.nasa.gov/apod/ap100228.html</ref><ref name="ReferenceA">Andrew G. Truscott, Kevin E. Strecker, William I. McAlexander, Guthrie Partridge, and Randall G. Hulet, "Observation of Fermi Pressure in a Gas of Trapped Atoms", Science, 2 March 2001</ref>。[[費米子]]如[[電子]]、[[中子]]、[[質子]]者可有之，曰'''電子簡併物'''、'''中子簡併物'''矣。乎混合粒子者，猶[[白矮星]]，並[[金屬]]之[[離子]]電子者，電子可或簡併，而離子不得矣。

乎量子力學者，自由粒子之積受限，能量有斷續者，曰量子態矣。夫有[[泡利不相容原理|泡利不相容]]，相侔費米子者，不據同態。各至低態滿哉者，為至細之總能矣（若可略以熱能者），曰完全簡併。夫「簡併壓」者，處絕對零度亦非零矣<ref name="apod.nasa.gov"/><ref name="ReferenceA"/>。添以粒子、壓其積者，使其入能階之態，又需抗壓之力矣。簡併壓者，密度定之，與其冷熱無干矣。斯使緻密之星得平衡矣，無關熱構者也。

簡併態物質者，又曰'''費米氣體'''、'''簡併氣體'''也，有簡併費米子，而速近[[光速|光]]者，曰'''相對論簡併態'''矣。

一九二六年，[[福勒]]首述以離子電子所合之物，為簡併質<ref>[http://adsabs.harvard.edu/abs/1926MNRAS..87..114F On Dense Matter], R. H. Fowler, ''Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'' '''87''' (1926), pp. 114–122.</ref>，所測[[白矮星]]之電子者，極密（遵以[[費米-狄拉克統計]]，時未有簡併態之稱），壓高乎[[氣體分壓|離子者]]矣。

==觀==
夫[[電漿]]者，若又施壓降溫，終莫再能縮矣。[[泡利不相容原理]]曰，兩[[費米子]]之量子態必不侔。夫處高壓者，空間少矣，而可知粒子所在。又有[[海森伯不確定關係|不確定關係]]，式<math>\Delta x\Delta p\ge\hbar/2</math>；，夫Δ''p''、Δ''x''者，粒子動量，所在之不定性也。極壓之下，粒子動量甚為不定，蓋粒子位乎極窄之處。故，電漿溫凍，其速疾甚。唯壓之以小，仍需浩力，以制動量。

[[理想氣體]]者，壓溫正比矣（<math>P=nkT/V</math>（''P''為其壓，''V''為其積，''n''為粒子之數，''k''為[[波茲曼常數]]，''T''為其溫），然簡併態者，無甚相干。對以低密者，完簡併氣之壓乃<math>P=K(n/V)^{5/3}</math>}}（''K''者，粒子之性定之）。緻密者，又以[[相對論性動能|相對論]]態，壓<math>P=K'(n/V)^{4/3}</math>（此''K''′亦定之以性也）<ref>''Stellar Structure and Evolution'' section 15.3 – R Kippenhahn & A. Weigert, 1990, 3rd printing 1994. ISBN 0-387-58013-1</ref>。

夫萬物者，皆並有熱壓、簡併壓者，素有氣體者，主熱壓而可略簡併壓矣。簡併態者，雖有熱壓，然緻密之下，簡併為主，熱壓不可並論之矣。

簡併態之萬物，要者曰[[中微子]]、[[夸克]]、[[金屬氫]]、[[白矮星]]物質矣。簡併壓者，可助[[固體]]常壓，唯此類者，不謂以簡併態也，蓋其壓主以[[電子|電]]、[[原子核|核]]，非簡併者矣。亦可為[[導電體|導體]]若[[金屬|金]]，自由電子，皆視之以簡併態，而它電子者，又佔以量子態，捆之以核矣。蓋有別白矮星者（白矮星者，悉數電子皆為自由簡併之態矣）。

==相關==
* [[緻密星]]
* [[白矮星]]
* [[中子星]]
* [[零號元素]]
* [[物相]]

==註==
{{reflist}}

==攷==
* {{cite book|last=Cohen-Tannoudji|first=Claude|authorlink=克洛德·科昂-唐努德日|title=Advances in Atomic Physics|year=2011|publisher=World Scientific|isbn=978-981-277-496-5|pages=791|url=http://www.worldscibooks.com/physics/6631.html}}

==連結==
* [http://ircamera.as.arizona.edu/astr_250/Lectures/Lec17_sml.htm Detailed mathematical explanation of degenerate gases] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210224145735/http://ircamera.as.arizona.edu/astr_250/Lectures/Lec17_sml.htm |date=2021-02-24 }}
* [http://nrumiano.free.fr/Estars/b_holes.html Mass-radius diagram of degenerate star types]

{{物質狀態}}

[[分類:物相]]