电子简并压力

当一颗恒星死去、核心再也无法聚变，引力仍在不停挤压。是什么阻止它把恒星一路压成一个点？对许多死亡的核心来说，答案根本不是热量或聚变，而是一种纯粹的量子效应：电子简并压力。这是一种新的支撑，当物质被挤得如此致密、以致支配电子的量子规则开始反抗时，它便登场，哪怕恒星已经冷得像石头，也照样把它撑住。

其背后的规则是泡利不相容原理，它禁止任何两个电子占据同一个量子态——大致就是同一位置、同一运动状态。把电子气挤得足够紧，低能量的“座位”便会坐满；于是电子只能被迫进入越来越高速的状态，仅仅因为所有较慢的座位都被占了。这种拒绝被塞到一起的脾气，产生了一股根本不依赖温度的向外压力。靠这种方式支撑的白矮星，把太阳那么多的质量塞进一个地球大小的球里，一茶匙它的物质就重达数吨。

电子简并压力，正是撑起白矮星的东西——白矮星是太阳这类恒星死后留下的致密余烬。由于它无视温度，这样一颗恒星可以冷却数十亿年而不收缩。但这种支撑有一个硬性极限：超过约 1.4 个太阳质量（钱德拉塞卡极限），即便简并压力也赢不了引力，核心便会进一步塌缩——变成中子星，乃至更甚。同样的量子倔强，换成中子而非电子，便转而支撑起中子星。