第 三 題

看到這題，首先要聯想到中子星的密度極高，已經達到或超越原子核密度。接著指出純理論的「中子簡併壓（理想費米氣體）」所能支撐的質量上限過低，無法解釋觀測事實，必須引入「強交互作用（核力）的短距排斥」以及極端環境下未知的「狀態方程式（EoS）」，這是構成未解之謎的核心原因。

看到此題應立刻聯想到恆星演化末期的能量守恆與熱輻射機制。白矮星雖無核反應，但在前身星坍縮過程中，龐大的重力位能轉化為熱能儲存於內部；再結合斯特凡-波茲曼定律思考其體積與光度的關係，即可解釋其為何能長時間緩慢散熱發光。

這題考查緻密星體的物理機制，需運用量子力學解釋巨觀天文現象。作答時應先點出「包立不相容原理」解釋簡併態的成因，接著利用「海森堡測不準原理」說明空間受限如何轉化為巨大動量，最終推導出與溫度無關的電子簡併壓以平衡重力塌縮。