גז פרמי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

גז פרמי הוא גז המורכב מפרמיונים. התפלגות האנרגיה של הפרמיונים בשיווי משקל תרמודינמי נקבע על ידי צפיפותם, הטמפרטורה שלהם, והמצבים האנרגטיים הפנויים, לפי התפלגות פרמי-דיראק.

לפי עקרון האיסור של פאולי, בכל מצב קוונטי לא יכול להימצא יותר מפרמיון בודד (עם אותם מספרים קוונטיים), ולכן גז פרמי, בשונה מגז בוז אינו יכול לעבור עיבוי בוז-איינשטיין. לכן האנרגיה הכוללת של גז פרמי בטמפרטורת האפס המוחלט גדולה מסכום האנרגיות של הפרמיונים הבודדים ברמת היסוד, כיוון שעקרון פאולי פועל בדומה לאינטראקציה שמשאירה את הפרמיונים מובחנים ובתנועה. מסיבה זו, הלחץ של גז פרמי אינו אפס אפילו בטמפרטורה אפס, בניגוד לגז אידאלי קלאסי. תופעה זו נקראת לחץ ניוון, והיא המייצבת כוכב נייטרונים (שהוא גז פרמי של נייטרונים) או כוכב ננס לבן (גז פרמי של אלקטרונים) כנגד כוח המשיכה, אשר יכול למוטט את הכוכב לכדי חור שחור. כוכב שמסתו גדולה דיה להתגבר על לחץ הניוון יקרוס לחור שחור.

P physics.svg ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.