مادة متحللة (فيزياء)

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

مادة متحللة في الفيزياء (بالإنجليزية: degenerate matter) هي مادة توجد غالبا في النجوم تحت ضغط عالي جدا جدا ولها كثافة عالية جدا جدا ، تلعب في تولدها صفات كمومية لتلك الأجرام . ويقصد بتحلل المادة هنا أنها ليست غاز إلكترونات أو غاز بروتونات. ولا تنطبق تلك التسمية مع مفهوم انفطار (فيزياء) في ميكانيكا الكم ، حيث الانفطار يعني انفطار خطوط طيف العناصر تحت تأثير مجال مغناطيسي خارجي .

تحلل غاز فرميونات[عدل]

عندما تتكاثف فرميونات ، مثل البروتونات أو الإلكترونات أو النيوترونات فتصبح شديدة الكثافة جدا جدا تحت تأثير الجاذبية - في نجم مثلا - ينتج عنها ضغطا مقاوما للجاذبية ، هذا الضغط الناشيء عن المادة الكثيفة جدا يسمى "ضغط التحلل" . والسبب في نشأة هذا الضغط يكمن في مبدأ استبعاد باولي ، الذي يمنع فرميونين أن يشغلا نفس المكان ونفس الحالة الكمومية . لذلك فإن زيادة الضغط في مثل هذا النظام يجبر الجسيمات على شغل مستويات طاقة أعلى . وينشأ عن ذلك ضغط التحلل أو ضغط فيرميوني يعمل على مقاومة الجاذبية التي تريد أن تركز المادة في "نقطة" واحدة .

تحلل المادة في الأقزام البيضاء[عدل]

في القزم الأبيض يعمل تحلل المادة على توازن غازها من الإلكترونات . وفي حالة نجم ثنائي فمن الممكن أن يكون أحدهما في هيئة قزم أبيض ويجذب مادة من محيط النجم التابع له . فتزداد مادة القزم الأبيض . وعندما تصل كتلته إلى حد شاندراسيخار فقد لا يستطيع ضغط التحلل مقاومة ضغط الجاذبية والتوازن معها. وقد يفترض المرء أن هذا سيؤدي إلى تحول القزم الأبيض إلى نجم نيوتروني. ولكن بسبب زيادة درجة الحرارة وزيادة الضغط يؤديان إلى تفاعلات اندماج نووي جديدة وحدوث انفجار في هيئة مستعر أعظم، نوع 1أ. [1]

تفرد جذبوي[عدل]

عندما تصبح كثافة مادة النجم اكبر من تلك التي يسببها تحلل المادة ، تتغلب قوة الجاذبية على جميع القوى الأخرى. وطبقا لفهمنا الحالي بنهار قلب النجم على نفسه امكونا ثقبا أسودا - هذا يحدث إذا كانت كتلة النجم الأولية نحو 8 كتلة شمسية أو أكثر. في نفس الوقت تتحول مادة النجم من فرميونات يمكن أن يكون لها ضغط تحلل ، تتحول إلى بوزونات وهي جسيمات ليس لها ضغط تحلل. ولا يزال نوع البوزونات المتولدة طبقا لترك الآلية مجهولا لدى الفيزيائيين.

وتتنبأ النظرية النسبية العامة في هذا الإطار مع عدم الأخذ في الاعتبار ألية ميكانيكا الكم بأن كل المادة تتجمع وتصبح كثافاتها لا نهائية فيما يسمى تفرد جذبوي في مركز داخل ما يسمى أفق الحدث.

ومن جهة أخرى فطبقا لميكانيكا الكم لا يمكن لجسم يمكن أن يشغل حجما أقصر من طول موجته ، أي أنه طبقا لميكانيكا الكم فهي تمنع حدوث التفرد الجذبوي ؛ ولكن لا توجد حتى الآن نظرية شاملة تجمع بين النظرية النسبية العامة وميكانيك الكم ، لهذا تنقص معرفتنا عن البنية في داخل ثقب أسود.

المراجع[عدل]

  1. ^ Krautter, J. et al.: Meyers Handbuch Weltall, Meyers Lexikonverlag 1994, ISBN 3-411-07757-3, S. 291 ff

وصلات خارجية[عدل]

قالب:State of matter

اقرأ أيضا[عدل]