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2003 年 2 月 19 日
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庖立不相容原理說明為什麼你不會發生內爆
影像版權與提供: Andrew Truscott & Randall Hulet (Rice U.)

說明: 為什麼物體不會發生內爆自動縮成一團呢? 因為讓中子星白矮星不會內爆的相同物理定律,也讓人體不會發生內爆,以及讓一般物質的內部大部份多是空無一物。 這個經驗定律稱為庖立不相容原理 (Pauli Exclusion Principle)。 這個原理指出對一種稱為費米子 (fermions)基本物質而言,同種類的費米子不可能聚在同一個位置,同時又擁有相同的指向。 另一種稱為玻色子 (bosons)的物質,則不具有這種性質,不久之前實現的玻色-愛因斯坦凝結現象,就驗證了玻色子的特性。 最近,庖立不相容原理有了上圖這種圖像式的展現。圖像中呈現了兩團鋰同位素物質,左邊為玻色子而右方為費米子。隨著溫度降低,玻色子聚在一起,相較之下,費米子之間保有較大的間距,物質團的體積也較大。 庖立不相容原理的起源為何?它的物理極限何在?到目前為止,這些都是這個原理的未解之謎。

譯註:上圖溫度的單位nK為10-9K,也就說這些鋰同位素的溫度"非常非常"接近絕對零度。

明日的圖片: chill out


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Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (USRA)
NASA Technical Rep.: Jay Norris. Specific rights apply.
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& NASA SEU Edu. Forum
& Michigan Tech. U.

翻譯:天文實驗室 (成功大學 物理學系蘇漢宗)