بررسی ویژگی های ترمودینامیکی ماده پایدار بتایی حاوی نوترینو بر پایه مدل توماس-فرمی

در این پایان نامه ابتدا ساختار ماده باریونی در دمای صفر و دمای متناهی در چارچوب تقریب میدان میانگین نیمه کلاسیکی توماس-فرمی محاسبه می شوند. این تقریب مبتنی بر تحلیل آماری در فضای فاز است. برهمکنش دو جسمی بکار رفته در این جا شکل تعمیم یافته پتانسیل سیلر و بلانچارد است که توسط مایرز و سواتکی ارائه شده است. در ادامه با محاسبه معادله حالت ماده هسته ای متقارن و نامتقارن در دمای صفر و همچنین دمای متناهی، کمیت های گوناگون ترمودینامیکی مانند آنتروپی, انرژی آزاد و فشار بررسی میشود و سپس آن را به ماده پایدار بتایی تعمیم می دهیم. در این مدل الکترونها و میونها به منظور خنثی کردن بار الکتریکی کل ماده و پایداری آن در برابر واپاشی های بتا در نظر گرفته می شوند. این ذرات رفتار نسبیتی دارند. در این بررسی با تعیین شکل صریح پتانسیل شیمیایی برای تمام ذرات تشکیل دهنده، به مقایسه ماده پایدار بتایی با و بدون نوترینو پرداختهایم. مدل استفاده شده در این بررسی کارآمدی زیاد خود را با ارائه مفهوم جرم موثر تعمیم یافته نوکلئونی که تابعی از چگالی و دماست در فرایند محاسبات مربوط به ساختار ماده پایدار بتایی به خوبی نشان می دهد. نظر به توافق نتایج حاصل از این مدل با مدل های مطرح در این زمینه، بسط و تعمیم این مدل می تواند به درک عمیقی از خواص ساختار های پیچیده تر باریونی نظیر ستارگان نوترونی و همچنین سیر تحول آنها منجر گردد.