
English: 
Hey Crazies.
I’ve been meaning to do a video on white
dwarves for a while.
No no no, white dwarf stars!
I did my 90-some-page thesis on them.
It lives on the shelf over here.
They’re one of those weird astronomical
objects that can’t be understood
without quantum mechanics.
Let’s start at the beginning.
No no no no, too far back!
I mean where white dwarfs come from.
Stop it!!
There are three types of stellar corpses.
The big stars leave behind black holes and
the medium ones leave behind neutron stars.
It’s the small stars that leave behind white
dwarfs.
Different low-mass stars live slightly different
lives, so they can end up as white dwarfs
made of slightly different things, but it’s
always a white dwarf.
The vast majority of active stars in the present
universe are low-mass stars.
About 70% of them are faint red dwarfs.
The point is, eventually we're going to have
a lot of white dwarfs floating around.
We should probably understand them.

Russian: 
Привет психам!
Я давно собирался сделать видео по белым карликам.
Ненене, по тем, которые звёзды!
Я по ним свою дипломную писал, на 90 страниц.
Вот она тут, на полке.
Они — из тех странных космических тел, в которых
без квантовой механики не разберёшься.
Начнём с самого начала.
Нененене, это слишком далеко!
Я имею в виду — откуда берутся белые карлики.
Хорош уже!
Есть три вида звёздных останков.
Большие звёзды оставляют после себя чёрные дыры, средние — нейтронные звёзды,
а белые карлики остаются после маленьких.
Звёзды низкой массы бывают разные, они по-разному живут и умирают,
и белые карлики из них получаются тоже разные.
Подавляющее большинство звёзд в нынешней Вселенной — как раз низкой массы.
Около 70% из них — тусклые красные карлики.
Это я к тому, что в будущем в космосе будет не продохнуть от белых карликов,
так что было бы неплохо в них разобраться.

Finnish: 
Hei Kreisit.
Minulla on ollut tarkoitus tehdä video valkoisista kääpiöistä jo jonkin aikaa.
Ei ei ei, vaan valkoisista kääpiötähdistä!
Tein 90-sivuisen tutkielmani niistä.
Se asustaa tuolla hyllyllä..
Ne ovat yksi niistä oudoista tähtitieteellisistä
kohteista, joita ei voida ymmärtää
ilman kvanttimekaniikkaa.
Aloitetaan alusta.
Ei ei ei ei, liian kaukana!
Tarkoitan, sieltä miten valkoiset kääpiöt syntyvät..
Lopeta!!
On olemassa kolmen tyyppisiä kuolleita tähtiä.
Suurista tähdistä tulee mustia aukkoja ja
keskikokoisista neutronitähtiä.
Pienistä tähdistä  valkoisia
kääpiöitä.
Erilaiset pienimassaiset tähdet elävät hieman erilaisen
elämän, joten he voivat päätyä valkoisiksi kääpiöiksi
jotka on tehty hieman erilaisista asioista, mutta tuloksena on aina valkoinen kääpiö.
Valtaosa nykyisistä aktiivisista tähdistä
maailmankaikkeudessa on pienimassaisia tähtiä.
Noin 70% niistä on punaisia ​​kääpiöitä.
Asia on niin, että lopulta meillä on
paljon valkoisia kääpiöitä ympäri avaruutta.
Meidän pitäisi kaiketi ymmärtää niitä.

Finnish: 
Klassisesti ajatellen, niitä ei pitäisi edes
olla olemassa.
Painovoiman pitäisi romahduttaa ne mustiksi aukoiksi,
mutta tiedämme, että näin ei tapahdu.
Näemme joitain niistä teleskoopin avulla,
joten tiedämme, että niitä on olemassa.
Ongelma on tasapaino.
Pienemmät jutut kuten nämä jääpalat eivät
romahda omalla painovoimallaan, koska
sidokset ja molekyylien väliset voimat pitävät atomeja
paikallaan.
Sama voidaan sanoa suuremmistakin asioista
kuten asteroideista tai jopa planeetoista.
Mutta tähdet ovat erilaisia.
Ne ovat niin massiivisia, että niiden oma painovoima rikkoo materian.
Molekyylit ja jopa atomit hajoavat ja nistä
tulee jättimäinen plasmapallo.
Tähdillä on jotain muuta estämässä niitä romahtamasta.
Säteilypaine!
Kun painovoima vetää sisäänpäin, fuusio
ytimessä vapauttaa valoa ja valo toimii
ulospäin suuntautuvana paineena painovoiman tasapainottamiseksi.
Kutsumme sitä "hydrostaattiseksi tasapainoksi"
koska se käyttäytyy kuin neste
jonka voimat ovat tasapainossa.
Valkoiset kääpiöt ovat tavallaan​​ planeettojen ja tähtien välimuotoja.

English: 
Classically, these things shouldn’t even
exist.
Gravity should collapse them into black holes,
but we know that doesn’t happen.
We can see some of them through telescopes,
so we know they exist.
The problem is balance.
Smaller stuff like these ice cubes don’t
collapse under their own gravity because the
bonds and intermolecular forces hold the atoms
in place.
You can say the same thing for stuff as big
as asteroids or planets.
But stars are different.
They’re so massive, that their self-gravity
breaks the matter down.
Molecules and even atoms fall apart and they
become a giant ball of plasma.
Stars have something else to keep from collapsing.
Radiation pressure!
As the gravity pulls inward, the fusion in
the core releases light and that light exerts
an outward pressure to balance gravity.
It’s what we call “Hydrostatic Equilibrium”
because it behaves like a fluid with balanced
forces.
White dwarfs are kind of in-between planets
and stars.

Russian: 
С точки зрения классической физики, их и существовать-то не должно.
Они должны схлопываться в чёрные дыры под собственным весом, но известно, что этого не происходит.
Мы неоднократно видели их в телескоп и уверены в их существовании.
Дело заключается в равновесии.
Мелкие объекты вроде этих ледышек не могут сколлапсировать под своим весом,
потому, что их удерживают молекулярные связи.
То же верно и для вещей побольше, типа астероидов и планет.
Но звёзды — другое дело.
Они настолько тяжёлые, что материя "проваливается" внутрь себя.
Молекулы и даже атомы распадаются, создавая огромный плазменный шар.
Звёздам сжаться в точку мешает другое:
давление излучения!
Гравитация "тянет" материю внутрь, к центру звезды, а свет от реакции атомного синтеза
создаёт достаточное давление, чтобы противостоять тяготению.
Это состояние называется гидростатическим равновесием, так как не отличается от поведения жидкости в состоянии
баланса сил.
Белый карлик — нечто среднее между планетой и звездой.

Finnish: 
Ne ovat kuolleita tähtiä, eikä enää fuusiota
tai säteilyn painetta ilmene, mutta ne ovat aivan liian
massiivisia molekyylien ylläpitämiseksi.
Itse asiassa, jos valkoiset kääpiöt ovat valkoisia, niin
ne lähettävät valoa, joten säteilyn paine on olemassa.
Kyllä, kyllä, mutta ei läheskään tarpeeksi.
Muista, että säteilyn paine riippuu voimakkaasti liikemäärästä ja siten energiasta ja viime kädessä
taajuudesta.
Ilman fuusiota kaikki, mitä saat, on standardi mustan kappaleen säteilyä, josta suurin osa on vain
näkyvän valon alueella.
Siinä on melko vähän energiaa.
Fuusio aktiivisesen tähden ytimessä vapauttaa
korkean energian gammasäteitä, joissa on 10 miljoonaa
kertainen energia.
Lisäksi, lopulta, myös se vuotaa
ulos avaruuteen.
Valkoinen kääpiö muuttuu kylmäksi ja mustaksi, mutta se ei silti romahda.
Minun on todella lopetettava olemasta niin masentava.
Joka tapauksessa, jos syynä ei ole molekyylien väliset voimat eikä säteilyn paine,  tarvitsemme
toisen selitysen  ja se tulee kvantti-mekaniikasta!
Muistathan edellisestä videosta, miten 
voit laittaa vain kaksi elektronia yhdelle
atomin orbitaalille?

Russian: 
Это мёртвая звезда, где остановился синтез. В ней больше нет светового давления,
и начинается сжатие.
Вообще-то, если белые карлики — белые, значит, они светят, а раз они светят, значит, световое давление в них есть...
Да, есть, но категорически недостаточное.
Важно помнить, что световое давление сильно зависит от импульса, а значит, от энергии и, в конечном счёте,
частоты излучения.
В отсутствие синтеза, всё, что у нас есть — это излучение чёрного тела, большая часть которого находится
в видимой части спектра.
Энергии здесь очень низкие.
А ядерный синтез в активном звёздном ядре порождает сверхмощные гамма-лучи, которые
в десятки миллионов раз мощнее.
Вдобавок, даже излучение чёрного тела когда-нибудь истощится.
Белый карлик остынет, почернеет — а схлопнуться всё равно не сможет.
Как-то это всё мрачно...
Короче, если молекулярных связей и светового давление недостаточно,
то нам нужно другое объяснение — из квантовой механики!
В прошлом видео я рассказывал, что два электрона могут занимать только одну
атомную орбиталь.

English: 
They’re a dead star, meaning no more fusion
or radiation pressure, but they’re way too
massive for molecules to hold up.
Actually, if white dwarfs are white, then
they're emitting light, so there is radiation pressure.
Yes, yes, but not nearly enough.
Remember, radiation pressure depends heavily
on momentum and, therefore, energy and ultimately
frequency.
Without fusion, all you get is the standard
black-body light, most of which is only in
the visible range.
That’s pretty low energy.
Fusion in an active stellar core releases
high-energy gamma rays, which have 10 million
times the energy.
Besides, eventually, even that will bleed
out into space.
The white dwarf will get cold and black and
it still won’t collapse.
I really need to stop being so depressing.
Anyway, if it’s not intermolecular forces
and it’s not radiation pressure, we need
another explanation and it comes from Quantum
Mechanics!
Remember from the previous video, how you
could only put two electrons into a single
atomic orbital?

Finnish: 
Me kutsumme sitä Paulin kieltosäännöksi.
Samaa sääntöä sovelletaan tässä.
Tosin  valkoisen kääpiön aine ei ole
läheskään yhtä järjestäytyneesti.
Painovoima on niin voimakas, että molekyylit murskautuvat.
Atomit päätyvät päällekkäin niin paljon, että
elektronit eivät kuulu enää tiettyihin atomeihin.
He virtaavat koko tähden läpi, kuin se olisi
yksi iso pallomainen laatikko.
Sitä kutsutaan "rappeutuneeksi aineeksi ", koska
se on laadultaan heikompaa.
Kvanttitilat ovat hyvin yksinkertaisia ​​ja paljon
niistä jakaa saman tarkan energian.
Se on yksi sotku.
Mutta Paulin kieltosäännön vuoksi,
 kaikki elektronit eivät voi olla
alhaisimalla energiatasolla.
Kullakin tasolla voi silti olla vain kaksi,
joten loput pakotetaan suurempaan ja korkeampaan
energiatilaan, aivan kuten atomissa.
Tämä  toimii aivan kuten ulospäin suuntautuva paine.
Me kutsumme sitä "Elektronin rappeutumisen paineeksi"
ilmeisistä syistä ja se riittää vastustamaan
painovoimaa, tiettyyn rajaan asti.
Chandrasekharin rajaan!
Joka tapauksessa tämän rajan laskeminen voi olla hankalaa, joten haluamme olla varovaisia.
Yksi!

English: 
We called it the Pauli Exclusion Principle.
That same rule applies here.
It’s just that white dwarf matter isn’t
nearly as organized.
Gravity is so strong that molecules get crushed.
The atoms end up overlapping so much that
the electrons don’t belong to specific atoms.
They flow through the whole star like it’s
one big spherical box.
It’s called “Degenerate Matter” because
it’s of a lesser quality.
The quantum states are very simple and a lot
of them share the same exact energy.
It’s a mess.
But, because of the Pauli Exclusion Principle,
you can’t have all the electrons in
the lowest energy.
There can still only be two in each state,
so the rest get forced into a higher and higher
energy states, just like in an atom.
This behavior acts just like an outward pressure.
We call it “Electron Degeneracy Pressure”
for obvious reasons and it’s enough to hold
back gravity, up to a limit.
The Chandrasekhar Limit!
Anyway, calculating this limit can be tricky,
so we’ll want to be careful.
One!

Russian: 
Так гласит принцип исключения Паули.
Здесь дело в том же.
Материя белого карлика очень неупорядоченна.
Тяготение в нём настолько сильное, что молекулы разрушаются,
а их составляющие прижимает друг к другу так близко, что электроны перестают принадлежать отдельным атомам.
Они текут по всей звезде, как по одному большому шару.
Такое "некачественное" состояние материи называется вырожденным.
Квантовые состояния очень просты и многие из них имеют одинаковую энергию.
Бардак тот ещё.
Но принцип исключения Паули требует, чтобы электроны не толпились
на нижнем энергетическом уровне.
Даже в вырожденной материи одна орбиталь может быть занята только двумя электронами, а лишние
выпихивает выше, как в атоме.
Вот и получается такое своеобразное давление.
Оно называется давлением вырожденного газа, и обладает достаточной силой
чтобы сдерживать тяготение.
До предела Чандрасекара!
Расчёт этого предела — задача хитрая и требует внимания.
Во-первых!

Finnish: 
Meidän ei tarvitse käyttää yleistä suhteellisuusteoriaa.
Vaikka valkoiset kääpiöt ovat tiheitä, ne eivät ole riittävän massiivisia tai tiheitä
että meidän tarvisisi  huomioida kaarevaa avaruus-aikaa.
Luota minuun.
Olen tehnyt laskelman molemmilla tavoilla.
Saat saman tuloksen.
Kaksi!
Meidän on käytettävä erityistä suhteellisuusteoriaa.
Muistathan, kuinka useimmat näistä elektroneista pakotetaan korkeampiin energiatiloihin?
Niitä pakotetaan myös suurempaan liikemäärään,
mikä tarkoittaa että useimmat niistä menevät
nopeasti nopeasti!
Olen myös tehnyt tämän laskelman molemmilla tavoilla.
Et saa samaa tulosta.
Mikä olikaan viimeinen asia?
Aivan!
Tarvitsemme vain yhden palan lisää tietoa:
Rajoittava tekijä.
Meidän on tiedettävä, miksi Paulin kieltosääntö ei toimi tässä.
Tässä vaiheessa  protonit tulevat mukaan.
Mitä massiivisempi valkoinen kääpiö, sitä vahvempi
sen painovoima, joten massiiviset valkoiset kääpiöt
ovat itseasiassa kooltaan pienempiä.
Niiden elektronit rajoittuvat pienempään ja pienempään tilaan, mikä tarkoittaa, että ne liikkuvat
nopeammin ja nopeammin.

English: 
We don’t need to use General Relativity.
While white dwarf stars are dense, they are
neither massive enough nor dense enough to
require us to consider curved space-time.
Trust me.
I’ve done the calculation both ways.
You get the same result.
Two!
We do need to use Special Relativity.
Remember how most these electrons are forced
into higher energy states?
Well, they’re also forced into higher momentum
states, which means most of them are going:
fast fast!
I’ve also done this calculation both ways.
You don’t get the same result.
Now, what was that last thing?
Oh right!
We just need one more piece of information:
The limiting factor.
We need to know what makes the Pauli Exclusion
Principle fail.
That’s where the protons come in.
The more massive the white dwarf, the stronger
its gravity, so more massive white dwarfs
are actually smaller in size.
Their electrons are confined to a smaller
and smaller space, which means they’re moving
faster and faster.

Russian: 
Общая теория относительности нам тут не нужна.
Да, белые карлики тяжёлые и плотные, но не настолько, чтобы было надо учитывать
искривление пространства-времени.
Точно говорю.
Я считал и так и так,
результат одинаковый.
Во-вторых!
Специальная теория относительности как раз нужна.
Напомню: большая часть электронов выдавливается в верхние энергетические уровни.
Помимо этого, они также получают больший импульс, из-за чего начинают летать, ну...
быстро-быстро!
Я, кстати, и эти расчёты делал обоими способами.
И одинакового результата не получил.
Что у нас там ещё?..
А, да!
Ещё надо понять, что ограничивает это состояние.
То есть в каком месте принцип исключения Паули перестаёт помогать.
И здесь на сцену выходят протоны.
Чем больше масса белого карлика, тем сильнее его гравитация, поэтому чем он тяжелее,
тем он меньше.
Электроны занимают меньший объём, а значит,
набирают скорость.

Finnish: 
Joissakin ylärajoissa elektronit liikkuvat
niin nopeasti, että ne yhdistyvät protonien kanssa
muodostaen neutroneja.
Se muuttuu neutronitähdeksi, mutta säästämme sen
toiselle videolle.
Valkoisen kääpiön massan yläraja on
on 1,4 kertaa Aurinkomme massa, jonka halkaisija on vain 1743km.
Jotkut ihmiset kuvaavat sitä jättimäisenä timanttina
avaruudessa, mutta tämän tiheys on paljon suurempi.
Kuinka moni teistä haluaisi nähdä yhden näistä läheltä?
Kertokaa minulle kommenteissa.
Kiitos, jos tykkäät ja jaat tätä videota.
Älä unohda tilata, jos haluat
pysyä mukana kanssamme.
Ja seuraavaan kertaan, muista, että on ok
olla vähän hullu.
Vieraileva kommentti tulee käyttäjältä qbslug
Miksi atomit näyttävät olevan vakaimpia p-oribitaaleilla?
Ei ole kyse P-orbitaaleista vaan koko kuoresta.
P-oribtaali tapaa vain olemaan kuoren ulkopuolella.
Jotta atomi saisi sidottua tuon elektronin,
sen olisi ylitettävä koko ylimääräinen energiataso.
Se ei ole helppoa.

Russian: 
Когда эта скорость становится достаточно высокой, электроны начинают сталкиваться с протонами
и порождать нейтроны.
И мы получаем нейтронную звезду (но об этом — в отдельном видео).
Верхний предел массы белого карлика —
— 1.4 массы Солнца, при диаметре в 1743км.
Такие карлики иногда называют гигантскими космическими алмазами, но на деле плотность у них гораздо выше.
Ну что, кто-нибудь хочет полюбоваться на такое вблизи?
Отписываемся в комментах.
Заранее спасибо за лайки и репосты.
Не забывайте подписываться, чтобы не пропускать обновления.
И засим, напоминаю: быть слегка поехавшими — это нормально.
Избранный комментарий — вопрос от qbslug:
"Как так получается, что атомы с p-орбиталями самые стабильные?"
Орбитали тут на самом деле ни при чём, дело в оболочке.
P-орбиталь просто чаще всего находится снаружи неё.
И получается, что чтобы атом захватил электрон,
она должна прыгнуть на целый энергетический уровень выше.
А это непросто.

English: 
At some upper limit, the electrons are moving
so fast that they combine with the protons
to make neutrons.
It becomes a neutron star, which we’re saving
for another video.
The upper mass limit for a white dwarf is
is 1.4 times the mass of our Sun with a diameter of only 1083 miles.
Some people describe it as a giant diamond
in space, but this density is way passed diamond.
So how many of you to see one these up close?
Let me know in the comments.
Thanks for liking and sharing this video.
Don’t forget to subscribe if you want to
keep up with us.
And until next time, remember, it’s OK to
be a little crazy.
The featured comment comes from qbslug who asked
Why do atoms seem to be the most stable with p-oribtals?
It's not really about the p-orbitals, it's about the shell as a whole.
The p-oribtal just tends to be on the outside of the shell.
For that atom to gain an electron in a bond
it would have to go up an entire extra energy level.
That's not easy.
