宇宙微中子背景辐射

✍ dations ◷ 2025-10-14 01:08:15 #宇宙微中子背景辐射
宇宙中微子背景辐射是由大爆炸产生的中微子构成的背景辐射。与宇宙微波背景辐射类似,它们都是大爆炸的余晖。这些中微子有时又称作“残留中微子”。宇宙微波背景辐射始于宇宙诞生后379,000年,而宇宙中微子背景辐射则起始于宇宙诞生后2秒钟。据估计,宇宙中微子背景辐射的温度大概为7000195000000000000♠1.95 K;每立方厘米宇宙空间就有大约300个残留中微子存在,但因为低能量中微子和正常物质仅有极其微弱的相互作用,宇宙中微子背景辐射极难检测,也许永远无法直接观测。但是有大量间接证据表明,宇宙中微子背景辐射的确存在。宇宙微波背景辐射的温度已经由实验测定。宇宙中微子背景辐射的温度可以通过理论估计。在中微子同其他物质解耦之前,宇宙主要由中微子、电子、正电子和光子构成,并处于热平衡状态。当温度降低到大约6987400544121750000♠2.5 MeV时,中微子同其他物质发生分离。这时中微子和光子还处在同一温度。当温度进一步下降到电子的质量时,绝大多数电子和正电子发生湮灭,释放出巨大的能量。光子在吸收了这些能量和熵后温度升高。如果我们假设宇宙的熵在电子-正电子湮灭后保持不变,那么光子在电子-正电子湮灭之前和之后的温度比就是今天光子和中微子的温度比。因为这里的σ是宇宙的熵,g是粒子的有效自由度,T是温度。所以T0和T1分别代表电子-正电子湮灭前、后的温度。电子-正电子湮灭后的宇宙温度,即宇宙微波背景辐射的温度。g0由粒子本身决定:对光子来说,g1=2。所以宇宙微波背景辐射的温度Tγ等于7000272500000000000♠2.725 K。所以我们得出宇宙中微子背景辐射的温度Tν约等于7000195000000000000♠1.95 K。上述讨论仅适用于零静止质量的中微子。现在发现中微子有三种不同“风味”:电中微子(符号为   ν e {displaystyle nu _{e}} )、μ中微子(符号为   ν μ {displaystyle nu _{mu }} )和τ中微子(符号为   ν τ {displaystyle nu _{tau }} )。标准模型理论预言有效中微子类型数量为Nν ≃ 7000304600000000000♠3.046。 因为Nν决定了太初核合成中某些轻元素的丰度,这个量可以用实验决定。通过对宇宙中核素4He和2D的观测得出Nν = 7000314000000000000♠3.14+0.70−0.65(置信区间=68%)。 这个结果同标准模型得到的理论值相当接近。宇宙微波背景辐射与中微子背景辐射存在微妙的相互作用。因此,通过观测宇宙微波背景辐射,亦可得到有效中微子类型数量Nν。这为标准理论的预测提供了一个极佳的第三方佐证。通过分析威尔金森微波各向异性探测器五年来的数据、Ia型超新星积累的数据以及对重子声学震荡的研究得出Nν = 7000434000000000000♠4.34+0.88−0.86(置信区间=68%)。更灵敏的普朗克探测器有可能会在此基础上将误差降低一个量级。

相关

  • 兔热病兔热病(拉丁语:Tularemia),又称野兔病(rabbit fever)、鹿蝇热(deer fly fever)、大原病(Ohara's fever)、法兰西斯氏病,一种因为细菌感染引起的人畜共通传染病。病原为土伦病法兰西斯氏
  • 奥美拉唑奥美拉唑(Omeprazole),常见商品名Prilosec等。是一种可用于治疗 胃食道逆流、胃及十二指肠溃疡和胃泌素瘤(英语:Zollinger–Ellison syndrome)的口服药物。它同时也用于上消化道出
  • 行书行书,分为行楷及行草,是汉字书法中的一种手写字体风格,相传是在东汉年间刘德升所创。唐朝张怀瓘《书断》对行书的来源有如此看法:“行书即正书(楷书)小伪,务从简易,相间流行,故谓之行
  • 线形动物门见内文线形虫动物门(学名:Nematomorpha),俗称铁线虫、马毛虫、马鬃虫或发形虫,是原口动物中一个拟寄生物的门,具有假体腔,但成虫没有排泄器官,消化道退化。线形虫动物门大约有250种
  • 心理卫生心理健康(Mental health)也称为精神卫生,是指心理幸福安宁的状态,或指没有精神疾病的状态。是指“一个情绪及行为调整都运作相当良好的人,当时的心理状态”。若以正面心理学或是
  • 波尔查诺博尔扎诺(意大利语:Bolzano,,德语:Bozen,博岑,,当地方言:,拉登语:Bulsan,,拉丁语:Bauzanum)是意大利北部上阿迪杰的省会,靠近奥地利边境及威尼斯西北偏北。波尔扎诺自治省的省政府和省议会位
  • 雪球地球雪球地球(英语:Snowball Earth),是为了解释一些地质现象而提出的假说。该假说认为在新元古代时候曾经发生过一次严重的冰河期,以至于地球上的海洋全部被冻结,仅仅在厚达两公里的冰
  • 六氯乙烷六氯乙烷,分子式为C2Cl6。无色斜方有类似樟脑香味的针状结晶。易升华。不溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯和油类。为氯代烃中毒性最大的一种。对中枢神经有麻醉作用,可损害肝
  • 血睾屏障血睾屏障是动物睾丸中血管和精细管之间的物理屏障。这一屏障是由精细管支持细胞——塞尔托利氏细胞(Sertoli Cell)之间的紧密连接形成。它为精原细胞提供营养。.血睾屏障防止
  • 加拿大最高法院Supreme Court of Canada加拿大政府与政治 系列条目加拿大君主 (女皇伊莉莎伯二世)枢密院政府现今国会 (第43届) 加拿大上议院加拿大下议院议会选区 选举制度 最新选举最高法院