恆星坍縮之後粒子間獲得很大動量產生簡併壓,這違反能量守恆嗎?

時間 2021-05-31 08:06:53

1樓:

我覺著首先應該搞清楚什麼是電子簡併壓,恆星塌縮過程不是說電子雲的塌縮,電子雲也只是乙個物理模型,描述的是電子在空間中的概率密度,何談塌縮,所以並不是說「電子像雲一樣環繞原子核,恆星塌縮的時候電子雲塌縮掉了」。

電子簡併壓強源於費公尺統計,並不是一種相互作用力,更不屬於四大基本相互作用的範疇,它源於『交換相互作用』,本質是波函式的干涉效應,可能比較抽象。

研究多體系統中常用到乙個定理,即位力定理,

,其中 為系統的內能, 為系統的勢能。

對於恆星而言,總能量 ,勢能,內能滿足

,(由來在下面,上面的位力定理為其一特例)

,其中 為多方指數,非相對論性氣體下,多方指數為 ,於是

恆星向外界輻射的能量的功率,即總能量的負導數,

,上面式子是什麼意思呢,就是說,引力勢能減少的部分恰好是輻射出去的能量和內能增加的和,而且輻射出去的能量和內能增加的能量是相等的,換句話說,減少的引力勢能一半變成了內能,一半輻射出去了。

可以說整個過程我們未提及電子簡併壓,又怎麼會違反能量守恆呢。

我們暫且認為恆星物質滿足經典的物態方程,

,對於簡併壓強 而言,也只是對整個系統的壓強做了貢獻,也就是

。只不過此時簡併壓強佔主導,熱壓強 相比而言較小,總壓強滿足流體靜力學平衡方程,

,利用該方程求解出的位力定理的形式為(如果你好奇我可以寫上推導過程,暫時先不寫了)

,上面提到的只不過是 下通常情況。

2樓:shawn

為什麼會認為違反能量守恆??

這個應該初中就學過啊, 在力的作用下產生位移叫做功。對外做功才發生能量交換。

不要把力和能量搞混好麼, 最基礎的牛頓第乙個定律全部都忘了?

間並壓力是因為你不能處於同乙個位置產生的力, 就好像是你在桌子上放乙個東西。因為物體在重力場的作用下有向地心運動的趨勢, 但是因為桌子阻止了這個趨勢,所以產生了支撐力。

光有力, 沒有位移,是不可能做功的。 乙個木塊放在桌子上不動,會有能量變化嗎? 怎麼就會違反能量守恆了呢?

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