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¿Materia encuentra en densidades de enanos blancos "se siente" más como un sólido, líquido o gas?

Me pregunto qué sería de contacto o interactuar con muy densa degenerados importa como este se encuentra en enanas blancas. Entiendo que las enanas blancas son inicialmente muy caliente, pero por el bien de esta pregunta, vamos a suponer que podemos acercarnos lo suficiente para una enana blanca para "probar" su materia. También entiendo que a estas temperaturas y densidades, la materia se encuentra en estado de plasma, así que mi pregunta aquí es básicamente acerca de cómo "duro" de un muy denso plasma.

Mi intuición me dice que más de la densidad debe significar más dureza (actúan más como un sólido). Pero eso no funciona una vez que pienso intentando meter algo semejante a una vara de madera una vez en el Mercurio (Hg) y una vez en el Hierro. Porque a pesar de que el Mercurio tiene mayor densidad que el Hierro, no se "siente" tan duro como el Hierro cuando trato de penetrar en ellos con la vara, y así llegué a la conclusión de que la densidad puede ser irrelevante cuando la determinación de la dureza.

Ahora, imaginemos que tenemos un cubo de los degenerados de la materia extraída de un WD que mantiene todas sus propiedades de densidad, la degeneración, la presión y la temperatura, aunque es fuera de la WD, y digamos que es tan denso como el promedio de la densidad de un WD, que es $10^6-10^7$ $g/cm^3$.

Así que mi quesitons son:

1- ¿Cómo se importa en este cubo de reaccionar cuando trato de penetrar en él con la vara ? Sería fácil o difícil penetrar en él ?

2- ¿cuánto más blando o más duro que sentiría en comparación con algo como el Acero ?

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Rob Jeffries Puntos 26630

Mientras que la cuestión es que creo que en gran medida una cuestión de conjeturas, permítanme señalar que la materia existe, básicamente, en dos fases dentro de una enana blanca.

La parte exterior de una enana blanca es un gas, aunque sea muy denso, que consta de un degenerado gas de electrones y un no-degenerada de gas completamente ionizado iones. En la parte interior se puede (si se ha enfriado lo suficiente como para a continuación un par de millones de K) ser un degenerado gas de electrones con una forma cristalina de un sólido iónico.

En cualquier caso, la presión ejercida por el gas de electrones es enorme en comparación con nuestra experiencia diaria de los gases. Por ejemplo, en las densidades de $10^{10}$ kg/m$^3$, el gas de electrones en una enana blanca ejerce una presión de $\sim 10^{23}$ Pa. Las energías cinéticas de las partículas en el gas son tan altos, que tu pregunta es casi como preguntar ¿qué se siente tocar una explosión. El material tendría que ser contenida, si no por una enana blanca de gravedad, luego por algún tipo de super-contenedor para dejar sólo la explosión. Cualquier "superficie" para el material solo instante explotar, por lo que no sería capaz de tocar la enana blanca material, incluso si se tratara de frío.

Sin embargo, en términos de empujar una varilla a través de él - ¿cuán difícil puede empujar? A esas presiones, si la barra había una sección transversal de 1 cm cuadrado, luego el gas está empujando hacia atrás con una fuerza de $10^{19}$ N.

EDIT: Aquí hay otra manera de pensar acerca de ello. El "compresibilidad" de una sustancia se define como el inverso del módulo de bulk $K$; en caso de $$K^{-1} = \frac{1}{\rho} \frac{d\rho}{dP}$$

En la parte inferior de la densidad de las regiones de una enana blanca (asumir de carbono), la ecuación de estado (por no relativistically degenerados electrones) es $$ P_{deg} = \frac{h^2}{20m_e}\left(\frac{3}{\pi}\right)^{2/3} \left(\frac{\rho}{2 m_u}\right)^{5/3} \simeq 3.2\times 10^{6} \rho^{5/3},$$ en unidades del SI, y $$ K = \rho \frac{dP}{d\rho} \simeq 5.4 \times 10^{6} \rho^{5/3}\ \ Pa$$

Así que en una enana blanca, densidades de $\sim 10^{10}$ kg/m$^3$, la compresibilidad es $\sim 4\times 10^{-24}$ Pa$^{-1}$.

Por comparación, la compresibilidad de acero es de alrededor de $6 \times 10^{-12}$ Pa$^{-1}$.

Una enana blanca, el material es de alrededor de 12 órdenes de magnitud menos compresible que el acero.

EDICIÓN 2 (En respuesta a Chris White comentario) se podría pensar que el módulo de corte sería más adecuado cosa a tener en cuenta. El módulo de corte de un fluido perfecto es cero. Sin embargo, si usted empuje de un líquido a un lado, tiene que ir a otro lugar. Imagina un recipiente de mercurio, con el módulo de corte de aproximadamente cero. Si usted empuje la varilla en ella, esto no es sin esfuerzo, porque te tienes que desplazar el mercurio en el campo gravitacional de la Tierra. La fuerza de oposición es $\rho g$ veces el volumen de la barra insertar, que es la profundidad en el mercurio veces el área de la sección transversal de la varilla. es decir, se $h \rho g$ (la presión en el mercurio) veces el área de la sección transversal de la varilla.

OK, pero se puede argumentar que vamos a hacer de este lugar con $g=0$. Pero usted no puede conseguir lejos con eso, porque la enana blanca material tiene que ser contenida y bajo presión, incluso en la "superficie", de lo contrario sería simplemente explotan. Así que por lo tanto tiene que haber en un volumen fijo o limitado por un inmenso campo gravitatorio. De cualquier manera, aunque el módulo de corte podría ser cero, el incompressibility se asegura de que usted necesita una gran fuerza para insertar una barra en ella.

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