www.wikidata.uk-ua.nina.az

Вироджений газ абоквантовий газ 1 2 стан системи вільних і невзаємодіючих частинок у якому тиск й інші фізичні характери

Вироджений газ

Вироджений газ, або квантовий газ  — стан системи вільних і невзаємодіючих частинок, у якому тиск й інші фізичні характеристики сильно залежать від квантових ефектів і суттєво відрізняються від властивостей класичного ідеального газу. Зазвичай, у такий стан речовина переходить за надзвичайно високої густини (наприклад, у компактних зорях) або за низької температури, хоча іноді його можна спостерігати і в звичайних умовах — наприклад, електронний газ у металах є виродженим, і саме цим пояснюється їх висока провідність.
Якщо у цей стан переходить речовина, що в основному складається з частинок одного типу, то результат називають відповідно: вироджений електронний газ, вироджений нейтронний газ, тощо. Якщо речовина є сумішшю різних частинок, то її складові можуть вироджуватися неодночасно. Наприклад, у суміші електронів та іонів у білих карликах, електронний газ може виродитися, у той час як іонний — ні. 

Процес переходу газу у вироджений стан називають виродженням. Повністю виродженим газ стає при температурі абсолютного нуля, що є недосяжною на практиці, тому в реальності можуть існувати лише частково вироджені гази.

Гази з ферміонів (фермі-гази) і гази з бозонів (бозе-гази) при виродженні поводять себе по-різному.

Принципи Редагувати

Ферміонний газ Редагувати

За принципами квантової механіки, енергія частинки може набувати лише дискретних значень, які називають квантовими станами або енергетичними рівнями. Принцип заборони Паулі забороняє однаковим ферміонам займати один і той же квантовий стан. При достатньо низькій енергії або великій кількості частинок в обмеженому просторі, усі низькоенергетичні квантові стани виявляються повністю зайнятими (найвищий повністю зайнятий стан називають рівнем Фермі). Таким чином, щоб додати нові частинки або зменшити об'єм, в якому вони розташовані, потрібно підняти якісь частинки на вищий енергетичний рівень, для чого потрібні додаткові витрати енергії (порівняно з класичним ідеальним газом). Опір, на подолання якого йдуть ці витрати, по суті є додатковим тиском газу. Саме через цей механізм тиск ферміонів навіть при абсолютному нулі не опускається нижче деякого значення, що називається тиском Фермі. Цей же механізм утримує від колапсу білі карлики й нейтронні зорі.

У випадку, якщо вироджений газ містить дуже високоенергетичні частинки, енергія яких значно більша за їхню енергію спокою, такий газ називають релятивістським виродженим газом. Рівняння стану релятивістського виродженого газу відрізняється від нерелятивістського випадку.

Вперше вироджений газ описав 1926 року Ральф Г. Фаулер, який показав, що всередині білих карликів парціальний тиск електронів значно вищий, ніж іонів.

Бозонний газ Редагувати

На бозони не розповсюджується принцип Паулі, і вони можуть перебувати однакових квантових станах, тому для них виродження виглядає інакше. При зниженні температури, деякі з бозонів переходять у стан із нульовим імпульсом, і чим далі, тим більша їхня частка робить так. Це явище називається конденсацією Бозе-Ейнштейна. На відміну від ферміонного газу, який при виродженні має більший тиск, ніж ідеальний газ, бозонний газ, навпаки, має менший тиск, через те, що частинки, які впали на нульовий рівень, взагалі не створюють тиску. Нижче температури виродження тиск бозонного газу залежить лише від температури.

Після конденсації речовина починає виявляти квантові властивості на макроскопічному рівні. Її хвильові функції стають когерентними в усьому об'ємі речовини.

З елементарних частинок стабільними є лише фотони, і вони можуть утворювати бозонний газ. Окрім фотонів, стабільними бозонами є різноманітні складні частинки — атоми, куперівські пари, тощо. Проте всі речовини, якщо охолоджувати їх не в ультрарозрідженому стані, за температури абсолютного нуля перестають бути газом, і стають або рідиною (гелій), або твердим тілом.

Умови виродження Редагувати

Можна вважати, що газ починає вироджуватися, коли середня відстань між частинками стає порівняною з довжиною їх хвилі де Бройля. Цю умову можна виразити як

Температуру, за якої цей процес починається можна виразити як , де - енергія Фермі, що дорівнює , для ферміонного газу і

для бозонного,

де g = 2s + 1, де s - спін частинки.

Наприклад, концентрація електронів у металах частинок на сантиметр кубічний, а маса електрона — грам, тому температура виродження для електронного газу в металі — близько 10 000 Кельвінів.

Властивості Редагувати

Характерною особливістю виродженого фермі-газу є залежність тиску лише від концентрації частинок, а не від температури. Також, вироджений газ має значно меншу теплоємність, ніж передбачає класична модель.

Із виродженістю пов'язані деякі якісно нові явища, такі як луската структура просторового розподілу, пригнічення пружних і непружних зіткнень, існування нуль-звуку при низькій температурі, спінові хвилі. Гази при виродженні можуть спонтанно переходити у феромагнітний стан, і демонструвати інші незвичайні магнітні властивості.

Виродженість може бути пов'язаною з надплинністю.

Приклади Редагувати

Вироджений електронний газ Редагувати

Температура виродження газу вільних електронів у металах (Т0) виводиться з умови . Розрахунки показують, що Т0 ~ 10000 К, тобто, для всіх температур, коли метал може існувати в твердому вигляд, електронний газ у металі буде виродженим.

Релятивістський вироджений електронний газ у білих карликах Редагувати

Виродження електронного газу одним із визначальних елементів фізики білих карликів. Звичайні зорі можна вважати масою плазми, тобто сумішшю електронного й іонного газів. На початку еволюції зорі та під час перебування її на головній послідовності густина речовини у ній, навіть у ядрі, порівняно невелика, а температура досить висока, більшість квантових станів електронів є вільними. Проте, наприкінці еволюції ядро зорі стискається, густина в ньому збільшується до 109 кг/м3, нижні квантові стани електронів заповнюються повністю, електронний газ вироджується, і починає опиратися подальшому стисканню значно сильніше. Оскільки електрони не можуть перейти на нижчі енергетичні рівні (вони вже заповнені), то білі карлики втрачають температуру дуже повільно, за рахунок вистигання іонного газу (який не є виродженим) і нейтринних процесів.. Тиск виродженого електронного газу залежить від густини як , а для релятивістського виродженого електронного газу, як . Як видно, він не залежить від температури, і може підтримувати зорі в стабільному стані аж до повного вистигання (на яке потрібно трильйони або квадрильйони років - тобто зараз у Всесвіті холодних білих карликів ще не існує[джерело?]).

Оскільки гравітаційна енергія росте швидше ніж тиск, існує обмеження на масу білих карликів — межею Чандрасекара—, що приблизно дорівнює 1,44 маси Сонця. Втім, ще в 30-ті роки Лев Ландау і, паралельно, Вальтер Бааде та Фріц Цвіккі показали, що до досягнення цієї межі, енергія Фермі електронів у центральній частині такого білого карлика перевищить дефект маси між енергією спокою нейтрона і сумою енергій спокою протона та електрона. Через це електрони починають захоплюватися протонами, перетворюючись на нейтрони (процес називають нейтронізацією), а залишки електронного газу вже не здатні протистояти силам гравітації, внаслідок чого такий (досить масивний) білий карлик колапсує до радіуса в десятки кілометрів й перетворюється на нейтронну зорю.

Вироджений нейтронний газ Редагувати

Нейтронні зорі — одні з найщільніших і найкомпактних макроскопічних об'єктів у Всесвіті. Вони утворюються із зір, які занадто масивні, щоб підтримувати рівновагу в стані білого карлика. У таких зорях електрони захоплюються атомними ядрами, і більша частина речовини перетворюється на нейтрони. Тиск, при якому нейтрони вироджуються, значно вищий, ніж тиск при якому вироджуються електрони, через те, що маса нейтрона майже в 2000 разів більша, тому нейтронна зоря має стиснутися у сотні разів, щоб нейтронний газ почав вироджуватися. Густина, якої при цьому досягає речовина, порівняна з густиною ядерної речовини, а в центрі великих нейтронних зір перевищує її.

Фізичні умови в нейтронних зорях практично неможливо відтворити в лабораторії, тому що речовина в них є дуже щільною, але при цьому відносно холодною й стабільною, у той час як у фізиків є можливість створювати матерію такої щільності тільки в колайдерах, де вона народжується дуже гарячою й швидко розлітається. Через це, вивчення нейтронних зір може відкрити ефекти, які неможливо було б помітити інакше. З іншого боку, це значно ускладнює перевірку моделей, що описують ядра нейтронних зір. Багато в чому фізика цих процесів лишається незрозумілою.

Можливо, ядра нейтронних зір складаються не тільки з виродженого нейтронного газу, а й виродженого гіперонного або піонного газу.

Верхньою межею маси нейтронних зір є межа Оппенгеймера — Волкова, що дорівнює приблизно 2,5-3 M☉. Для масивніших зір, навіть тиск виродженого нейтронного газу не в змозі протистояти гравітації.

Проте, за деякими моделями, у разі наближення до цієї межі, зоря може зазнати ще одного якісного перетворення, і, стиснувшись ще сильніше, перетворитися на кваркову, що складається з виродженого кваркового газу. Такі об'єкти поки що є гіпотетичними.

Фотонний газ Редагувати

Оскільки енергія спокою фотона нульова, то фотонний газ завжди є виродженим, а через те, що фотон не може мати нульову енергію, фотонний газ не конденсується. При охолоджені до абсолютного нуля фотони зникають. Прикладом матерії, що в основному є фотонним газом є міжзоряний простір, що, здебільшого, заповнений реліктовими фотонами.

Вироджений фононний газ Редагувати

Фонони - квазічастинки, що зіставляють звуковим хвилям. Оскільки спін фононів дорівнює нулю, для них працює механізм Бозе-конденсації. Виродження фононного газу відіграє роль у явищі надплинності рідкого гелію. Також, через це виродження теплоємність твердих тіл при малих температурах описується законом Дебая, а при великих - законом Дюлонга — Пті.

Примітки Редагувати

  1. H.S. Goldberg, M.D. Scadron (1987). Physics of Stellar Evolution and Cosmology. Taylor & Francis. с. 202. ISBN 0-677-05540-4. (англ.)
  2. An Introduction to Modern Astrophysics § 16.3 "The Physics of Degenerate Matter — Carroll & Ostlie, 2007, second edition. (англ.)
  3. ↑ . APOD. 2010 February 28. Архів оригіналу за 29 травня 2012.  (англ.)
  4. ↑ 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(англ.)
  5. Семенченко В.К. §74. Вырожденный газ Ферми. Применение статистики Ферми к объяснению некоторых свойств металлов. Избранные главы теоретической физики. [недоступне посилання з червня 2019](рос.)
  6. On Dense Matter, R. H. Fowler, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 87 (1926), pp. 114—122.(англ.)
  7. ↑ . Физическая энциклопедия. Архів оригіналу за 26 жовтня 2016. Процитовано 220-7-07-15. (рос.)
  8. Вырождения температура [ 13 грудня 2016 у Wayback Machine.](рос.)
  9. ↑ Г. Я. Мякишев. . Большая советская энциклопедия. Архів оригіналу за 1 грудня 2016. Процитовано 28 вересня 2016.  (рос.)
  10. Постнов К.А. . Глоссарий Astronet.ru. Архів оригіналу за 8 січня 2017. Процитовано 15 липня 2022.  (рос.)
  11. Теплоёмкость вырожденного электронного газа [ 3 жовтня 2016 у Wayback Machine.](рос.)
  12. . Журнал технической физики 71 (12). 2001. Архів оригіналу за 11 жовтня 2016. Процитовано 29 вересня 2016.  (рос.)
  13. ↑ Остывание нейтронных звёзд и сверхтекучесть в их ядрах [ 12 жовтня 2016 у Wayback Machine.](рос.)
  14. . Элементы Квантовой Статистики. Архів оригіналу за 30 вересня 2016. Процитовано 29 вересня 2016. 
  15. ↑ Остывание белых карликов [ 2 жовтня 2016 у Wayback Machine.](рос.)
  16. FAQ: Недра нейтронных звезд [ 2 жовтня 2016 у Wayback Machine.](рос.)
  17. . Элементы Квантовой Статистики. Архів оригіналу за 30 вересня 2016. Процитовано 29 вересня 2016. 
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Virodzhenij gaz abokvantovij gaz 1 2 stan sistemi vilnih i nevzayemodiyuchih chastinok u yakomu tisk j inshi fizichni harakteristiki silno zalezhat vid kvantovih efektiv i suttyevo vidriznyayutsya vid vlastivostej klasichnogo idealnogo gazu Zazvichaj u takij stan rechovina perehodit za nadzvichajno visokoyi gustini napriklad u kompaktnih zoryah abo za nizkoyi temperaturi 3 4 hocha inodi jogo mozhna sposterigati i v zvichajnih umovah napriklad elektronnij gaz u metalah ye virodzhenim i same cim poyasnyuyetsya yih visoka providnist Yaksho u cej stan perehodit rechovina sho v osnovnomu skladayetsya z chastinok odnogo tipu to rezultat nazivayut vidpovidno virodzhenij elektronnij gaz virodzhenij nejtronnij gaz tosho Yaksho rechovina ye sumishshyu riznih chastinok to yiyi skladovi mozhut virodzhuvatisya neodnochasno Napriklad u sumishi elektroniv ta ioniv u bilih karlikah elektronnij gaz mozhe viroditisya u toj chas yak ionnij ni Proces perehodu gazu u virodzhenij stan nazivayut virodzhennyam Povnistyu virodzhenim gaz staye pri temperaturi absolyutnogo nulya sho ye nedosyazhnoyu na praktici tomu v realnosti mozhut isnuvati lishe chastkovo virodzheni gazi 5 Gazi z fermioniv fermi gazi i gazi z bozoniv boze gazi pri virodzhenni povodyat sebe po riznomu Zmist 1 Principi 1 1 Fermionnij gaz 1 2 Bozonnij gaz 2 Umovi virodzhennya 3 Vlastivosti 4 Prikladi 4 1 Virodzhenij elektronnij gaz 4 2 Relyativistskij virodzhenij elektronnij gaz u bilih karlikah 4 3 Virodzhenij nejtronnij gaz 4 4 Fotonnij gaz 4 5 Virodzhenij fononnij gaz 5 PrimitkiPrincipi RedaguvatiFermionnij gaz Redaguvati Dokladnishe Fermi gazZa principami kvantovoyi mehaniki energiya chastinki mozhe nabuvati lishe diskretnih znachen yaki nazivayut kvantovimi stanami abo energetichnimi rivnyami Princip zaboroni Pauli zaboronyaye odnakovim fermionam zajmati odin i toj zhe kvantovij stan Pri dostatno nizkij energiyi abo velikij kilkosti chastinok v obmezhenomu prostori usi nizkoenergetichni kvantovi stani viyavlyayutsya povnistyu zajnyatimi najvishij povnistyu zajnyatij stan nazivayut rivnem Fermi Takim chinom shob dodati novi chastinki abo zmenshiti ob yem v yakomu voni roztashovani potribno pidnyati yakis chastinki na vishij energetichnij riven dlya chogo potribni dodatkovi vitrati energiyi porivnyano z klasichnim idealnim gazom Opir na podolannya yakogo jdut ci vitrati po suti ye dodatkovim tiskom gazu Same cherez cej mehanizm tisk fermioniv navit pri absolyutnomu nuli ne opuskayetsya nizhche deyakogo znachennya sho nazivayetsya tiskom Fermi 3 4 Cej zhe mehanizm utrimuye vid kolapsu bili karliki j nejtronni zori U vipadku yaksho virodzhenij gaz mistit duzhe visokoenergetichni chastinki energiya yakih znachno bilsha za yihnyu energiyu spokoyu takij gaz nazivayut relyativistskim virodzhenim gazom Rivnyannya stanu relyativistskogo virodzhenogo gazu vidriznyayetsya vid nerelyativistskogo vipadku Vpershe virodzhenij gaz opisav 1926 roku Ralf G Fauler 6 yakij pokazav sho vseredini bilih karlikiv parcialnij tisk elektroniv znachno vishij nizh ioniv Bozonnij gaz Redaguvati Dokladnishe Kondensaciya Boze EjnshtejnaNa bozoni ne rozpovsyudzhuyetsya princip Pauli i voni mozhut perebuvati odnakovih kvantovih stanah tomu dlya nih virodzhennya viglyadaye inakshe Pri znizhenni temperaturi deyaki z bozoniv perehodyat u stan iz nulovim impulsom i chim dali tim bilsha yihnya chastka robit tak Ce yavishe nazivayetsya kondensaciyeyu Boze Ejnshtejna Na vidminu vid fermionnogo gazu yakij pri virodzhenni maye bilshij tisk nizh idealnij gaz bozonnij gaz navpaki maye menshij tisk cherez te sho chastinki yaki vpali na nulovij riven vzagali ne stvoryuyut tisku Nizhche temperaturi virodzhennya tisk bozonnogo gazu zalezhit lishe vid temperaturi 7 Pislya kondensaciyi rechovina pochinaye viyavlyati kvantovi vlastivosti na makroskopichnomu rivni Yiyi hvilovi funkciyi stayut kogerentnimi v usomu ob yemi rechovini 7 Z elementarnih chastinok stabilnimi ye lishe fotoni i voni mozhut utvoryuvati bozonnij gaz Okrim fotoniv stabilnimi bozonami ye riznomanitni skladni chastinki atomi kuperivski pari tosho Prote vsi rechovini yaksho oholodzhuvati yih ne v ultrarozridzhenomu stani za temperaturi absolyutnogo nulya perestayut buti gazom i stayut abo ridinoyu gelij abo tverdim tilom Umovi virodzhennya RedaguvatiMozhna vvazhati sho gaz pochinaye virodzhuvatisya koli serednya vidstan mizh chastinkami staye porivnyanoyu z dovzhinoyu yih hvili de Brojlya Cyu umovu mozhna viraziti yak N 1 3 r l displaystyle N 1 3 sim r sim lambda nbsp de N displaystyle N nbsp ob yemna koncentraciya chastinok l h m v displaystyle lambda h left mv right nbsp dovzhina hvili de Brojlya chastinok masi m sho ruhayutsya zi shvidkistyu v Temperaturu za yakoyi cej proces pochinayetsya mozhna viraziti yak T 0 ϵ F k displaystyle T 0 epsilon F k nbsp de ϵ F displaystyle epsilon F nbsp energiya Fermi sho dorivnyuye ϵ F ℏ 2 2 m 6 p 2 N g V 2 3 displaystyle epsilon F frac hbar 2 2m left frac 6 pi 2 N gV right 2 3 nbsp dlya fermionnogo gazu iT 0 ℏ 2 p k m N g G V 2 3 displaystyle T 0 frac hbar 2 pi km left frac N gGV right 2 3 nbsp dlya bozonnogo de g 2s 1 de s spin chastinki 8 Napriklad koncentraciya elektroniv u metalah 10 22 displaystyle 10 22 nbsp chastinok na santimetr kubichnij a masa elektrona 10 27 displaystyle 10 27 nbsp gram tomu temperatura virodzhennya dlya elektronnogo gazu v metali blizko 10 000 Kelviniv 9 Vlastivosti RedaguvatiHarakternoyu osoblivistyu virodzhenogo fermi gazu ye zalezhnist tisku lishe vid koncentraciyi chastinok a ne vid temperaturi 10 Takozh virodzhenij gaz maye znachno menshu teployemnist nizh peredbachaye klasichna model 11 Iz virodzhenistyu pov yazani deyaki yakisno novi yavisha taki yak luskata struktura prostorovogo rozpodilu prignichennya pruzhnih i nepruzhnih zitknen isnuvannya nul zvuku pri nizkij temperaturi spinovi hvili Gazi pri virodzhenni mozhut spontanno perehoditi u feromagnitnij stan i demonstruvati inshi nezvichajni magnitni vlastivosti 12 Virodzhenist mozhe buti pov yazanoyu z nadplinnistyu 13 Prikladi RedaguvatiVirodzhenij elektronnij gaz Redaguvati Temperatura virodzhennya gazu vilnih elektroniv u metalah T0 vivoditsya z umovi T 0 ϵ F k displaystyle T 0 epsilon F k nbsp Rozrahunki pokazuyut sho T0 10000 K tobto dlya vsih temperatur koli metal mozhe isnuvati v tverdomu viglyad elektronnij gaz u metali bude virodzhenim 14 Dokladnishe Model valentnih elektroniv u metaliRelyativistskij virodzhenij elektronnij gaz u bilih karlikah Redaguvati Virodzhennya elektronnogo gazu odnim iz viznachalnih elementiv fiziki bilih karlikiv Zvichajni zori mozhna vvazhati masoyu plazmi tobto sumishshyu elektronnogo j ionnogo gaziv Na pochatku evolyuciyi zori ta pid chas perebuvannya yiyi na golovnij poslidovnosti gustina rechovini u nij navit u yadri porivnyano nevelika a temperatura dosit visoka bilshist kvantovih staniv elektroniv ye vilnimi Prote naprikinci evolyuciyi yadro zori stiskayetsya gustina v nomu zbilshuyetsya do 109 kg m3 nizhni kvantovi stani elektroniv zapovnyuyutsya povnistyu elektronnij gaz virodzhuyetsya i pochinaye opiratisya podalshomu stiskannyu znachno silnishe Oskilki elektroni ne mozhut perejti na nizhchi energetichni rivni voni vzhe zapovneni to bili karliki vtrachayut temperaturu duzhe povilno za rahunok vistigannya ionnogo gazu yakij ne ye virodzhenim i nejtrinnih procesiv 15 Tisk virodzhenogo elektronnogo gazu zalezhit vid gustini yak P r 5 3 displaystyle P sim rho 5 3 nbsp a dlya relyativistskogo virodzhenogo elektronnogo gazu yak P r 4 3 displaystyle P sim rho 4 3 nbsp Yak vidno vin ne zalezhit vid temperaturi i mozhe pidtrimuvati zori v stabilnomu stani azh do povnogo vistigannya na yake potribno triljoni abo kvadriljoni rokiv tobto zaraz u Vsesviti holodnih bilih karlikiv she ne isnuye dzherelo Oskilki gravitacijna energiya roste shvidshe nizh tisk isnuye obmezhennya na masu bilih karlikiv mezheyu Chandrasekara sho priblizno dorivnyuye 1 44 masi Soncya Vtim she v 30 ti roki Lev Landau i paralelno Valter Baade ta Fric Cvikki pokazali sho do dosyagnennya ciyeyi mezhi energiya Fermi elektroniv u centralnij chastini takogo bilogo karlika perevishit defekt masi mizh energiyeyu spokoyu nejtrona i sumoyu energij spokoyu protona ta elektrona Cherez ce elektroni pochinayut zahoplyuvatisya protonami peretvoryuyuchis na nejtroni proces nazivayut nejtronizaciyeyu a zalishki elektronnogo gazu vzhe ne zdatni protistoyati silam gravitaciyi vnaslidok chogo takij dosit masivnij bilij karlik kolapsuye do radiusa v desyatki kilometriv j peretvoryuyetsya na nejtronnu zoryu 15 Virodzhenij nejtronnij gaz Redaguvati Nejtronni zori odni z najshilnishih i najkompaktnih makroskopichnih ob yektiv u Vsesviti Voni utvoryuyutsya iz zir yaki zanadto masivni shob pidtrimuvati rivnovagu v stani bilogo karlika U takih zoryah elektroni zahoplyuyutsya atomnimi yadrami i bilsha chastina rechovini peretvoryuyetsya na nejtroni Tisk pri yakomu nejtroni virodzhuyutsya znachno vishij nizh tisk pri yakomu virodzhuyutsya elektroni cherez te sho masa nejtrona majzhe v 2000 raziv bilsha tomu nejtronna zorya maye stisnutisya u sotni raziv shob nejtronnij gaz pochav virodzhuvatisya Gustina yakoyi pri comu dosyagaye rechovina porivnyana z gustinoyu yadernoyi rechovini a v centri velikih nejtronnih zir perevishuye yiyi 16 Fizichni umovi v nejtronnih zoryah praktichno nemozhlivo vidtvoriti v laboratoriyi tomu sho rechovina v nih ye duzhe shilnoyu ale pri comu vidnosno holodnoyu j stabilnoyu u toj chas yak u fizikiv ye mozhlivist stvoryuvati materiyu takoyi shilnosti tilki v kolajderah de vona narodzhuyetsya duzhe garyachoyu j shvidko rozlitayetsya Cherez ce vivchennya nejtronnih zir mozhe vidkriti efekti yaki nemozhlivo bulo b pomititi inakshe Z inshogo boku ce znachno uskladnyuye perevirku modelej sho opisuyut yadra nejtronnih zir Bagato v chomu fizika cih procesiv lishayetsya nezrozumiloyu Mozhlivo yadra nejtronnih zir skladayutsya ne tilki z virodzhenogo nejtronnogo gazu a j virodzhenogo giperonnogo abo pionnogo gazu 13 Verhnoyu mezheyu masi nejtronnih zir ye mezha Oppengejmera Volkova sho dorivnyuye priblizno 2 5 3 M Dlya masivnishih zir navit tisk virodzhenogo nejtronnogo gazu ne v zmozi protistoyati gravitaciyi Prote za deyakimi modelyami u razi nablizhennya do ciyeyi mezhi zorya mozhe zaznati she odnogo yakisnogo peretvorennya i stisnuvshis she silnishe peretvoritisya na kvarkovu sho skladayetsya z virodzhenogo kvarkovogo gazu Taki ob yekti poki sho ye gipotetichnimi Fotonnij gaz Redaguvati Oskilki energiya spokoyu fotona nulova to fotonnij gaz zavzhdi ye virodzhenim a cherez te sho foton ne mozhe mati nulovu energiyu fotonnij gaz ne kondensuyetsya Pri oholodzheni do absolyutnogo nulya fotoni znikayut 9 Prikladom materiyi sho v osnovnomu ye fotonnim gazom ye mizhzoryanij prostir sho zdebilshogo zapovnenij reliktovimi fotonami Virodzhenij fononnij gaz Redaguvati Fononi kvazichastinki sho zistavlyayut zvukovim hvilyam Oskilki spin fononiv dorivnyuye nulyu dlya nih pracyuye mehanizm Boze kondensaciyi Virodzhennya fononnogo gazu vidigraye rol u yavishi nadplinnosti ridkogo geliyu Takozh cherez ce virodzhennya teployemnist tverdih til pri malih temperaturah opisuyetsya zakonom Debaya a pri velikih zakonom Dyulonga Pti 17 Primitki Redaguvati H S Goldberg M D Scadron 1987 Physics of Stellar Evolution and Cosmology Taylor amp Francis s 202 ISBN 0 677 05540 4 angl An Introduction to Modern Astrophysics 16 3 The Physics of Degenerate Matter Carroll amp Ostlie 2007 second edition angl a b Pauli Exclusion Principle Why You Don t Implode APOD 2010 February 28 Arhiv originalu za 29 travnya 2012 angl a b 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 angl Semenchenko V K 74 Vyrozhdennyj gaz Fermi Primenenie statistiki Fermi k obyasneniyu nekotoryh svojstv metallov Izbrannye glavy teoreticheskoj fiziki nedostupne posilannya z chervnya 2019 ros On Dense Matter R H Fowler Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 87 1926 pp 114 122 angl a b Boze ejnshtejna kondensaciya Fizicheskaya enciklopediya Arhiv originalu za 26 zhovtnya 2016 Procitovano 220 7 07 15 ros Vyrozhdeniya temperatura Arhivovano 13 grudnya 2016 u Wayback Machine ros a b G Ya Myakishev Vyrozhdennyj gaz Bolshaya sovetskaya enciklopediya Arhiv originalu za 1 grudnya 2016 Procitovano 28 veresnya 2016 ros Postnov K A Vyrozhdennyj gaz Glossarij Astronet ru Arhiv originalu za 8 sichnya 2017 Procitovano 15 lipnya 2022 ros Teployomkost vyrozhdennogo elektronnogo gaza Arhivovano 3 zhovtnya 2016 u Wayback Machine ros Magnitnye svojstva vyrozhdennyh atomnyh fermi gazov Zhurnal tehnicheskoj fiziki 71 12 2001 Arhiv originalu za 11 zhovtnya 2016 Procitovano 29 veresnya 2016 ros a b Ostyvanie nejtronnyh zvyozd i sverhtekuchest v ih yadrah Arhivovano 12 zhovtnya 2016 u Wayback Machine ros 236 VYROZhDENNYJ ELEKTRONNYJ GAZ V METALLAH Elementy Kvantovoj Statistiki Arhiv originalu za 30 veresnya 2016 Procitovano 29 veresnya 2016 a b Ostyvanie belyh karlikov Arhivovano 2 zhovtnya 2016 u Wayback Machine ros FAQ Nedra nejtronnyh zvezd Arhivovano 2 zhovtnya 2016 u Wayback Machine ros 237 Ponyatie o kvantovoj teorii teploemkosti Fonony Elementy Kvantovoj Statistiki Arhiv originalu za 30 veresnya 2016 Procitovano 29 veresnya 2016 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Virodzhenij gaz amp oldid 39160295