Главная > Физика > Лептоны и кварки
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Верхний предел для массы нейтрино

Согласно теории горячей Вселенной число реликтовых нейтрино сегодня примерно того же порядка, что и число фотонов. Однако обнаружение реликтовых нейтрино — неизмеримо более трудная задача, и пока не видно, как можно было бы ее решить.

То обстоятельство, что теория дает нам современную концентрацию реликтовых нейтрино, позволяет установить верхнюю границу для массы этих частиц. Если бы где — число частиц в то на один нуклон приходилось бы в окружающем нас мире примерно 10 иейтриио. Если бы, далее, каждое

нейтрино «весило», скажем, 10 эВ, то суммарная масса всех нейтрино превосходила бы в несколько раз массу всех протонов во Вселенной, и динамика расширения Вселенной определялась бы сегодня, как и несколько миллиардов лет тому назад, именно гравитационным действием этих холодных и в остальных отношениях никак себя не проявляющих нейтрино. Существенно больше 10 эВ масса нейтрино быть не может, так как при этом было бы Это означало бы в свою очередь, что расширение Вселенной раньше было существенно более быстрым, чем в стационарном случае. Такое заключение привело бы нас к противоречию, так как оказалось бы, например, что возраст Вселенной меньше, чем возраст старейших пород Земли, которым несколько миллиардов лет.

Выше мы исходили из того, что Найдем сейчас точное соотношение между этими величинами, предполагая, что в слабом взаимодействии участвуют лишь левые нейтрино. Пока и у находились в равновесии, имело место соотношение: (см. выше интегралы для ферми- и бозе-распределений при Это соотношение сохранялось и после того, как нейтрино вышли из равновесия с электронами, позитронами и фотонами. Однако при аннигиляции электронов и позитронов величина возросла в раза в силу сохранения энтропии (энтропия так что с тех пор и до настоящего времени Это поднимает верхнюю границу для массы нейтрино примерно до 30 эВ. Заметим, что космологическая граница сравнима с лабораторной для и лучше, чем лабораторные границы для на 4 и 6 порядков соответственно.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление