Elektronentartungsdruck ist eine besondere Manifestation des allgemeineren Phänomenes des Quant-Entartungsdrucks. Der Pauli Ausschluss-Grundsatz weist zwei Hälften von Drehungspartikeln der ganzen Zahl (fermions) davon zurück, denselben Quant-Staat zu einem festgelegten Zeitpunkt zu besetzen. Die resultierende auftauchende abstoßende Kraft wird als ein Druck gegen die Kompression der Sache in kleinere Volumina des Raums manifestiert. Elektronentartungsdruck ergibt sich aus demselben zu Grunde liegenden Mechanismus, der die Elektronaugenhöhlenstruktur der elementaren Sache definiert. Freeman Dyson hat gezeigt, dass die Undurchdringlichheit der festen Sache wegen des Quant-Entartungsdrucks aber nicht der elektrostatischen Repulsion ist, wie vorher angenommen worden war. Außerdem verhindert Elektronentartungsdruck Sterne, die unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen, sobald Kernfusion aufgehört hat. Für Sterne, die genug groß sind, ist Elektronentartungsdruck nicht genügend, um den Zusammenbruch eines Sterns zu verhindern, und ein Neutronenstern wird gebildet. In diesem Fall verhindert Neutronentartungsdruck den Stern, der weiter zusammenbricht.

Wenn Elektronen zu nahe zusammen gedrückt werden, verlangt der Ausschluss-Grundsatz, dass sie verschiedene Energieniveaus haben. Ein anderes Elektron zu einem gegebenen Volumen hinzuzufügen, verlangt, dass Aufhebung eines Energieniveaus eines Elektrons Platz macht, und diese Voraussetzung für die Energie, das Material zusammenzupressen, erscheint als ein Druck.

Der Elektronentartungsdruck in einem Material kann als geschätzt werden

wo die Konstante von Planck ist, die Masse des Elektrons ist, die Masse des Protons ist, die Dichte ist, und das Verhältnis der Elektronzahl zur Protonenzahl ist. (Wenn Partikel-Energien relativistische Niveaus erreichen, ist eine modifizierte Formel erforderlich.)

Dieser Entartungsdruck ist allgegenwärtig und ist zusätzlich zum normalen Gasdruck. An allgemein gestoßenen Dichten ist dieser Druck so niedrig, dass er vernachlässigt werden kann. Sache ist degeneriertes Elektron, wenn die Dichte (proportional zu), und die Temperatur niedrig genug hoch genug ist, dass die Summe durch den Entartungsdruck beherrscht wird.

Auch wichtig für das Verstehen des Elektronentartungsdrucks ist der Unklarheitsgrundsatz von Heisenberg, der das festsetzt

wo die Konstante von Planck (h) ist, der durch 2&pi geteilt ist; Δx ist die Unklarheit der Positionsmaße, und Δp ist die Unklarheit (Standardabweichung) der Schwung-Maße.

Ein dem jemals zunehmenden Druck unterworfenes Material wird jemals komprimierter, und für Elektronen innerhalb seiner werden, die Unklarheit in Positionsmaßen, Δx, wird jemals kleiner. So, wie diktiert, durch den Unklarheitsgrundsatz, wird die Unklarheit in den Schwüngen der Elektronen, Δp, größer. So, egal wie niedrig die Temperaturfälle, die Elektronen mit dieser "Geschwindigkeit von Heisenberg" reisen müssen, zum Druck beitragend. Wenn der Druck wegen der "Geschwindigkeit von Heisenberg" den des Drucks von den Wärmebewegungen der Elektronen überschreitet, werden die Elektronen degeneriert genannt, und das Material wird degenerierte Sache genannt.

Elektronentartungsdruck wird den Gravitationskollaps eines Sterns halten, wenn seine Masse unter der Chandrasekhar-Grenze (1.38 Sonnenmassen) ist. Das ist der Druck, der einen weißen Zwergstern davon abhält zusammenzubrechen. Ein Stern, der diese Grenze und ohne verwendbaren Kernbrennstoff überschreitet, wird fortsetzen zusammenzubrechen, um entweder einen Neutronenstern oder schwarzes Loch zu bilden, weil der durch die Elektronen zur Verfügung gestellte Entartungsdruck schwächer ist als das innerliche Ziehen des Ernstes.

Siehe auch

• Degenerierte Sache