钱德拉塞卡极限

✍ dations ◷ 2025-11-21 15:33:34 #天体物理学

钱德拉塞卡极限(Chandrasekhar Limit),以印度裔美籍天文物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡命名,是无自转恒星以电子简并压力阻挡重力塌缩所能承受的最大质量,这个值大约是1.4倍太阳质量 ,计算的结果会依据原子核的结构和温度而有些差异。钱德拉塞卡, eq. (36),, eq. (58),, eq. (43) 给出

此处, μe是分子的每电子平均质量, m H {\displaystyle m_{H}} 是氢原子的质量,而 ω 3 0 2.018236 {\displaystyle \omega _{3}^{0}\approx 2.018236} 是与莱恩-恩登方程式有关的常数,在数值上,这个值大约是 (2/μe)2 · 2.85 · 1030 公斤,或是 1.43 ( 2 / μ e ) 2 M {\displaystyle 1.43(2/\mu _{e})^{2}M_{\bigodot }} ,此处的 M = 1.989 10 30   k g {\displaystyle M_{\bigodot }=1.989\cdot 10^{30}\ {\rm {kg}}} 是标准的太阳质量 ,而 c / G {\displaystyle {\sqrt {\hbar c/G}}} 是普朗克质量, M P l 2.176 10 8   k g {\displaystyle M_{\rm {Pl}}\approx 2.176\cdot 10^{-8}\ {\rm {kg}}} ,是M的数量级极限MPl3/mH2。

对白矮星而言,电子简并压力是其抵抗重力的唯一力量,因此这个值也是白矮星的质量上限。主序星的质量若超过8倍的太阳质量,在演化结束前不能抛掉足够的质量成为稳定的白矮星,因此会成为中子星或是黑洞 。

电子简并压力是依据量子力学的泡利不相容原理所产生的效应。因为电子是费米子,在一个原子内不能有两个电子有着相同的量子状态,所以不可能让所有的电子都在最低的能量。换言之,电子必然会占有不同的能阶。当原子被压缩时,由于电子的数量和必须占有不同的能阶,所以必然会占有一定量的体积。因此电子的能量将因为压缩而增加,电子也必须施加压力来抗拒电子云的进一步压缩。这就是电子简并压力的起源。

在非相对论的情况下,电子简并压力可以由状态方程求得,形式为P=K1ρ5/3。解白矮星多方模型的流体静力学等效方程式可以导出系数为3/2的半径反比于质量的立方,和体积反比于质量的关系。当白矮星模型的质量增加时,电子简并压力使得特有的电子能量相对于它们的静止质量不再是微不足道的。电子的速度接近光速,因此必须考虑到狭义相对论。在强大的相对论效应下,我们发现状态方程的形式为P=K2ρ4/3。这将使多方模型的系数成为3,这会使总质量Mlimit只与K2相关联。.

相关

  • 建筑美国对建筑学的贡献之一为摩天大楼。那些大胆直线成为了它资本家能量的标志。新建筑技术和电梯的发明带来新的可能性。在1884年第一座摩天大楼矗立在伊利诺伊州芝加哥市内。
  • 热月政变热月党人 胜利:热月党人:支持者:国民公会 法国政府:支持者:多方面的人员被处决 :热月政变(法语:Coup d'Etat du 9 Thermidor)是法国大革命期间反对雅各宾俱乐部领导人主导公共
  • 顺益台湾原住民博物馆顺益台湾原住民博物馆,位于台湾台北市士林区至善路二段282号(位于国立故宫博物院的左前方),以台湾原住民文物及历史为主题的博物馆。1994年6月在林迺翁文教基金会主持、顺益汽车
  • 张亨嘉张亨嘉(1847年-1911年1月21日),字燮钧,号铁君,福建侯官(今属福州市)人。晚清进士,政治人物。道光二十七年(1847年)生。同治四年(1865年)举于乡。光绪二年(1876年)秋,与吴曾祺同为福建巡抚丁
  • 威尔士阿根廷人威尔士人在阿根廷的定居点被叫作Y Wladfa,即“殖民地”之意。它更完整的称呼是Y Wladfa Gymreig,即“威尔士人的殖民地”之意。此外,在历史上,它还有两个偶尔使用的名字:Y Wladyc
  • 世涛啤酒世涛啤酒(英语:Stout),又称烈性啤酒、烈性黑啤酒,一种深色的啤酒,由烘焙过的麦芽或是大麦、啤酒花、水及酵母所制成。它源自于波特啤酒(Porter),酒精含量约7%至8%,口味较强烈。世涛源
  • 皮埃尔·约瑟夫·艾玛皮埃尔·约瑟夫·艾玛(Pierre Joseph Eyma,1903年7月25日-1945年)为荷兰植物学家。1903年,皮埃尔·约瑟夫·艾玛出生于荷兰乌特勒支。他曾就读于乌特勒支大学,1929年至1937年间,担
  • MB-339教练机MB-339是意大利于第二次世界大战后自行研发的喷射教练机,1976年8月首次试飞成功并于1978年开始交付意大利空军,1982年意大利空军的三色箭飞行表演队也接收MB-339PAN作为表演机
  • 水枪水枪(英文:Water gun、water pistol、squirt gun、water blaster)是一种用以射水的玩具,与水弹的用途相同,使用的基本用意为于游戏中射湿对方。最常见的地方为沙滩和游泳池等戏水
  • 康河康河(英语:River Cam),又译剑河,是英格兰东部大乌兹河的一条支流,两条河在伊利的南边教皇角会合,大奥希河让康河和英国的运河系统连结起来,早期命名为葛兰塔(Granta),但是在盎格鲁-撒克