D维空间中的白矮星
天体物理学
2008-11-26 v2
摘要
我们推导了D维宇宙中相对论性白矮星(即T=0时的自引力退化费米气体)的质量-半径关系，并研究了空间维数对物理定律的影响，这需要将量子力学、狭义相对论与引力相结合。我们展示了D=1、D=2、D=3、D={1\over 2}(3+\sqrt{17})、D=4、D=2(1+\sqrt{2})等特征维数，指出即使在非相对论极限下，量子力学也无法抵御引力坍缩于D\ge 4时。类似于Ehrenfest (1917)在原子层面上针对库仑力(在玻尔模型中)和Kepler问题所得结果，这使得D=3的宇宙维数异常特殊。我们讨论了关于Chandrasekhar (1931b)限制质量的发现与Anderson (1929)和Stoner (1930)等早期研究的历史背景。我们还展示了白矮星的Chandrasekhar限制质量与二维化学趋导问题中生物种群临界质量之间的类比。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0604012,
title = {White dwarf stars in D dimensions},
author = {P. H. Chavanis},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0604012},
year = {2008}
}