探究恒星的引力，坍塌与分散

钱德拉萨卡极限

钱德拉塞卡极限是由电子兼并物质构成的物体质量上限，电子简并物质是一种由浸入电子气体中的原子核构成的致密物质形式，可通过热力学方程相关状态变量计算。白矮星是类似太阳的中低质量恒星演化的最终产物。

钱德拉塞卡极限是以少年天才苏布拉马尼扬钱德拉塞卡命名的。他在二十岁生日前就拿到了物理学学位。他被授予印度政府奖学金前往剑桥学习，1930年的秋天他登船前往英国游学。仍然在他二十岁生日之前，他在船上做了大量工作，之后他将会因此被授予诺贝尔奖。

钱德拉塞卡极限是可以通过电子简并压力抵抗引力坍塌最大的不回转的质量。电子简并压力是泡利不相容原理的结果，泡利不相容原理阐述了同一时间不能有两个费密子处于相同的状态。通过这种压力提供的力量限制了物质，不通过将其压入中子星或黑洞，就可以被挤压到一起的程度。公认可达到1.44倍太阳的质量时。因为白矮星是由简并电子组成的，没有不回转的的白矮星的质量能超过钱德拉塞卡极限。钱德拉塞卡极限类似于中子星的托尔曼-奥本海默-沃尔科夫极限。

白矮星是小中质量的行星，像我们的太阳，演变的最终产物。对于质量超过钱德拉塞卡极限的白矮星来说，简并电子压力不足以抵抗重力作用下星球进一步陷入中子星和黑洞。

星体通过核聚变产生能量，从较轻的成分中产生出较重的。反应产生的热量防止了天体引力坍塌。随时间过去，星体产生由中心核温度不足以熔化的成分组成的中心核。对于主星序的质量小于8个太阳质量的星体，核的质量会持续小于钱德拉塞卡极限，最终它们会失去质量变成星云，直到只留下核，变成白矮星。质量更大的星体会发展成简并核，简并核的质量会一直增大，直到超过极限。此时星体会发生爆炸，形成核心坍缩的超新星，留下中子星或者黑洞。

钱德拉塞卡尔极限是分析星体进化与死亡的基础。

钱德拉塞卡尔极限是如何计算的？

钱德拉塞克极限是通过相关状态变量的热力学公式进行计算的。但是由于它并不能解释电子接近光速的后果，所以它仍是非相对论情形。

我们可以看到，非相对论情形并不会产生一个结果，因为它不考虑电子的相对质量。

钱德拉塞卡尔极限在天体物理学中的重要性

星体的形成以核裂变为基本特征，所以钱德拉塞卡尔极限在星体的研究中至关重要。

中子星

如果一个主序星没有失去足够的质量使它低于钱德拉赛卡尔极限，它会变成一颗中子星；电子简并压力并不足以阻止它塌陷。有趣的是，重力势能的减少会释放出大量能量，通常大约在10^46焦耳。

生命

钱德拉塞卡极限也被称为使生命成为可能的阈值。如果没有超新星爆炸，比氢和氦更重的元素——如生命所必需的碳、氧和氮——会永远被困在恒星中。要形成岩质行星，还需要向宇宙提供足够多的岩质物质，而这些恒星可以通过超新星释放出相当数量的岩质物质。

洛希极限

法国科学家洛希提出了洛希极限，他发现当两个天体的距离达到一定程度时，潮汐作用就会使流体团解体分散，这个距离就被称为洛希极限，换种说法，洛希极限是较大天体和小天体能够保持平稳运行的最短距离，任何天体一旦越过这 个极限，较小天体便会因为潮汐作用而被大天体撕扯成碎片，从而成为大天体的行星环。

也通过这个理论，科学家们推断出了土星环的形成过程，土星环的起源其实一直众说纷纭，有种说法认为，土星曾经拥有多个卫星，但因为超越了洛希极限而被土星巨大的引力潮汐锁定，从而被土星撕碎成了星环。

其实，洛希极限分为刚体洛希极限和流体洛希极限，太阳和木星之间的刚体洛希极限为89万公里，流体洛希极限为171万公里，一但木星到太阳的距离小于171万公里之后，土星上的大气和能够流动的风暴便会被太阳的引力拉出太空，而一旦木星 到太阳的距离小于89万公里，木星的星核也将面临解体。

当年轰动世界的慧木相撞事件就很好地证明了这个极限，当这个彗星距离木星中心只有11万公里的时候就已经被木星强大的引力给撕碎，从而形成20多个碎片而撞击木星。

提到洛希极限又不得不提到希尔球，希尔球是一个天体的重力所能控制的范围，当一个天体进入另一个天体的希尔球之后，就不会受到别的天体的影响了，比如说月球就在地球的希尔球范围之内，月球被地球的引力控制，而不再受太阳的引力束缚了。

其实人与人相处也应该保持一个洛希极限，一旦离得太近可能就会使对方厌烦，离得太远，关系就会变得疏远，处在洛希极限之内，这就是距离产生美。

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