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2010 年 2 月 28 日
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因為有庖立不相容原理所以你不會發生內爆
影像版權與提供: Andrew Truscott & Randall Hulet (Rice U.)

說明: 為什麼物質不會發生內爆自動縮成一團呢?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,並及讓一般物質的內部大多是空無一物。這個經驗法則稱為庖立不相容原理 (Pauli Exclusion Principle),它指出對一種稱為費米子 (fermions;不合群粒子)的基本物質而言,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;合群粒子)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上圖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,同時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10-9 K,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: strange streaks


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Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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翻譯:天文實驗室 (成功大學 物理學系 ;蘇漢宗)