簡併態

簡併態物質者，乃一自由顆粒之集也，量子力學定其徵。其態緊密，蓋乎緻密星中矣，或存於實驗室之低溫者也。費米子如電子、中子、質子者可有之，曰電子簡併物、中子簡併物矣。乎混合粒子者，猶白矮星，並金屬之離子電子者，電子可或簡併，而離子不得矣。

乎量子力學者，自由粒子之積受限，能量有斷續者，曰量子態矣。夫有泡利不相容，相侔費米子者，不據同態。各至低態滿哉者，為至細之總能矣（若可略以熱能者），曰完全簡併。夫「簡併壓」者，處絕對零度亦非零矣。添以粒子、壓其積者，使其入能階之態，又需抗壓之力矣。簡併壓者，密度定之，與其冷熱無干矣。斯使緻密之星得平衡矣，無關熱構者也。

簡併態物質者，又曰費米氣體、簡併氣體也，有簡併費米子，而速近光者，曰相對論簡併態矣。

一九二六年，福勒首述以離子電子所合之物，為簡併質，所測白矮星之電子者，極密（遵以費米-狄拉克統計，時未有簡併態之稱），壓高乎離子者矣。

觀

夫電漿者，若又施壓降溫，終莫再能縮矣。泡利不相容原理曰，兩費米子之量子態必不侔。夫處高壓者，空間少矣，而可知粒子所在。又有不確定關係，式$\Delta x\Delta p\geq \hbar /2$；，夫Δp、Δx者，粒子動量，所在之不定性也。極壓之下，粒子動量甚為不定，蓋粒子位乎極窄之處。故，電漿溫凍，其速疾甚。唯壓之以小，仍需浩力，以制動量。

理想氣體者，壓溫正比矣（$P=nkT/V$（P為其壓，V為其積，n為粒子之數，k為波茲曼常數，T為其溫），然簡併態者，無甚相干。對以低密者，完簡併氣之壓乃$P=K(n/V)^{5/3}$}}（K者，粒子之性定之）。緻密者，又以相對論態，壓$P=K'(n/V)^{4/3}$（此K′亦定之以性也）。

夫萬物者，皆並有熱壓、簡併壓者，素有氣體者，主熱壓而可略簡併壓矣。簡併態者，雖有熱壓，然緻密之下，簡併為主，熱壓不可並論之矣。

簡併態之萬物，要者曰中微子、夸克、金屬氫、白矮星物質矣。簡併壓者，可助固體常壓，唯此類者，不謂以簡併態也，蓋其壓主以電、核，非簡併者矣。亦可為導體若金，自由電子，皆視之以簡併態，而它電子者，又佔以量子態，捆之以核矣。蓋有別白矮星者（白矮星者，悉數電子皆為自由簡併之態矣）。

相關

• 緻密星
• 白矮星
• 中子星
• 零號元素
• 相（物理）

攷

• Cohen-Tannoudji·Claude Advances in Atomic Physics  ; World Scientific，二千一十一年; ISBN 978-981-277-496-5

連結

• Detailed mathematical explanation of degenerate gases
• Mass-radius diagram of degenerate star types

物態

常態：固體｜液體｜氣體｜蒸氣｜電漿

低能量：玻色-愛因斯坦凝聚｜費米凝聚｜簡併態｜量子霍爾之效｜芮得柏質｜奇異質｜超流體｜超固體｜光子分子

高能量：簡併態｜超金｜夸克質｜夸克-膠子電漿｜奇異質｜超臨界流體

它相：膠體｜晶體｜液晶｜無定形體（玻璃、彈性體）｜準晶體｜柔粘性結晶｜磁狀態（反鐵磁、亞鐵磁、鐵磁）｜弦狀網液態｜超玻璃