المادة الفرميونية المتحللة هي حالة مرتفعة الكثافة من مادة الفرميونية، حيث يعمل مبدأ استبعاد باولي مع ضغطًا هائلا بالإضافة إلى الضغط الحراري أو بدلاً منه.
خصائص المادة الفرميونية المتحللة
- يبدأ وصف المادة الفرميونية المتحلل على مادة مكونة من إلكترونات أو بروتونات أو نيوترونات أو فرميونات أخرى، ويستخدم المصطلح بشكل رئيسي في الفيزياء الفلكية للتنبيه على الأجسام النجمية الكثيفة، حيث يكون ضغط الجاذبية قويا لدرجة أن التأثيرات الميكانيكية الكمومية تكون عملاقة.
- يوجد هذا النوع من المادة بشكل عادي في النجوم في حالاتها التطورية الأخيرة، مثل الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية، حيث الضغط الحراري بشكل فردي لا يعمل على منع انهيار الجاذبية.
- عادة ما يتم القول عن المادة المتحللة على أنها غاز فيرمي المثالي، وهي عبارة عن العديد من الفرميونات غير المتفاعلة، وفي التفسير الميكانيكي الكمومي، قد تأخذ الجسيمات المحددة بحجم معين معروف فقط مجموعة منفصلة من الطاقات، تسمى الحالات الكمومية.
- يمنع مبدأ استبعاد باولي الفرميونات المتطابقة من أخذ نفس الحالة الكمية، فعند أقل طاقة كلية عندما تكون الطاقة الحرارية للجسيمات ضئيلة، تعبئ كل حالات كمية الطاقة المنخفضة.
- ويقال إلى هذه الحالة بالانحطاط الكامل، ويظل ضغط الانحلال هذا غير صفري حتى عند درجة حرارة الصفر المطلق، حيث تعمل إضافة الجسيمات أو تقليل الحجم على بعث الجسيمات إلى حالات كمية أكبر من الطاقة.
- وفي هذه الحالة، تكون قوة الضغط مهمة جدا، حيث تكون كضغط مقاومة، إذ أن الميزة الأساسية هي أن ضغط الانحلال هذا لا يرتبط بدرجة الحرارة ولكن فقط على يرتبط بكثافة الفرميونات.
- ويحافظ ضغط الانحلال على توازن النجوم الكثيفة، بغض النظر عن المكونات الحرارية للنجم، ويطلق على الكتلة المتدهورة التي يكون لدى فرميوناتها سرعات متقاربة من سرعة الضوء، كالطاقة الحركية للجسيمات أكبر من طاقة الكتلة السائبة باسم المادة المدمرة النسبية.
