Вопросы про нейтрино

[in-fin-it-e]

Someone в сообщении #898477 писал(а):

На самом деле "сила" взаимодействия нейтрино существенно зависит от их энергии. Но большинство нейтрино во Вселенной имеют очень маленькую энергию, двигаясь при этом практически со скоростью света.

Вопрос чисто теоретический и, может быть, глупый, поэтому заранее прошу прощения: есть ли предел в количестве нейтрино, перейдя который они все же смогут образовать гравитационно связанный объект? Или это невозможно при любых их количествах. Вопрос так же связан с возможным кандидатом на роль Темной материи: один из них-это нейтрино, а ведь ТМ гравитационно связанна.

[Pphantom]

in-fin-it-e в сообщении #898481 писал(а):

Или это невозможно при любых их количествах.

Возможно. Гравитационно связанный объект могут образовать даже два нейтрино, вопрос лишь в том, с какой относительной скоростью они при этом должны двигаться.

in-fin-it-e в сообщении #898481 писал(а):

Вопрос так же связан с возможным кандидатом на роль Темной материи: один из них-это нейтрино, а ведь ТМ гравитационно связанна.

Лучше уж называть это "скрытой массой", в русском языке этот термин выглядит именно так.

[in-fin-it-e]

Pphantom в сообщении #898485 писал(а):

Возможно. Гравитационно связанный объект могут образовать даже два нейтрино, вопрос лишь в том, с какой относительной скоростью они при этом должны двигаться.

Прошу, если Вас не затруднит, объясните пожалуйста в двух словах.

[Pphantom]

in-fin-it-e в сообщении #898486 писал(а):

Прошу, если Вас не затруднит, объясните пожалуйста в двух словах.

Нейтрино имеет ненулевую массу, следовательно, может двигаться со сколь угодно малой скоростью. Следовательно, существует такая относительная скорость движения двух нейтрино, при которой полная механическая энергия системы (кинетическая плюс потенциальная энергия гравитационного взаимодействия) становится отрицательной.

[in-fin-it-e]

Pphantom в сообщении #898517 писал(а):

Нейтрино имеет ненулевую массу, следовательно, может двигаться со сколь угодно малой скоростью.

Выше было написано, что нейтрино двигается почти со скоростью света, потому что у нее очень маленькая масса. Что значит "может двигаться со сколь угодно малой скоростью"?

[Pphantom]

in-fin-it-e в сообщении #898523 писал(а):

Выше было написано, что нейтрино двигается почти со скоростью света, потому что у нее очень маленькая масса.

Someone не совсем удачно выразился. Точнее было бы сказать, что регистрируемые нейтрино имеют достаточно большую энергию (иначе их регистрация, и без того сложная, становится практически нереальной) и, поскольку масса их крайне мала, почти вся их энергия - кинетическая, что означает движение со скоростью, близкой к световой. Однако из этого не следует, что низкоскоростных нейтрино не существует.

[Someone]

in-fin-it-e в сообщении #898523 писал(а):

Выше было написано, что нейтрино двигается почти со скоростью света, потому что у нее очень маленькая масса.

Вы невнимательно читаете. Я же не писал, что "все нейтрино…". Поскольку масса ненулевая, то скорость может быть сколь угодно малой.

[Droog_Andrey]

Munin в сообщении #898429 писал(а):

в популярных изложениях, ничтоже сумняшеся, приводят даже расчётную температуру газа реликтовых нейтрино: примерно 2 К, пониже температуры фотонов, потому что они "отцепились" от материи раньше.

Не осиливаю связи между "раньше" и "холоднее". Раньше ведь жарче было вроде бы.

[Munin]

Да, связь непростая.

Дело вот в чём. Вселенная расширяется, и всё в ней охлаждается. Сам реликт (фотонный) на момент своего "отцепления" от вещества (на момент последнего излучения, = на момент первичной рекомбинации плазмы) имел температуру не 3 К, как сегодня, а 3000 К. Почему он сегодня холоднее? Потому что остыл вместе с расширением Вселенной.

Но кроме того, всё во Вселенной охлаждается с неравной скоростью. Причины тут тонкие, их можно пояснить по аналогии с неидеальным газом. Скажем, идеальный газ охлаждается изобарически при увеличении объёма в 2 раза - тоже в 2 раза. Но неидеальный газ - иначе, например, сильнее, чем в 2 раза. И разные газы неидеальны в разной степени, например, из-за различающихся размеров молекул.

И тут играет роль, связаны между собой две разных компоненты вещества, или нет. Если связаны - то кроме того, что они охлаждаются с разной скоростью, они будут ещё и обмениваться теплом: быстрее охлаждающееся будет дополнительно охлаждать другую компоненту, а медленнее охлаждающееся - нагревать другую. В идеале, если теплообмен достаточно быстрый, то они вообще будут иметь всегда одинаковую температуру, некоторую среднюю между быстрым и медленным охлаждением.

И вот, грубо говоря, изначально система была "заряженные частицы + фотоны + нейтрино". Она охлаждалась, а все три компоненты взаимодействовали. Потом нейтрино "отцепились", и стали охлаждаться самостоятельно, с другой скоростью. А "заряженные частицы + фотоны" - всё-таки с какой-то средней. А потом и фотоны "отцепились". И на тот момент у них уже была какая-то разница температур с нейтрино. Она и закрепилась по сегодняшний день. (Насколько я помню, нейтрино и фотоны дальше остывают одинаково, потому что и те и другие безмассовые.) А вещество стало остывать с какой-то третьей скоростью.

[Droog_Andrey]

Вот мне трудно было представить, что нейтрино, оторвавшись, остывали быстрее, чем электромагнитная часть. Как будто они менее идеальный газ.

[Pphantom]

Munin в сообщении #1054648 писал(а):

Но кроме того, всё во Вселенной охлаждается с неравной скоростью. Причины тут тонкие, их можно пояснить по аналогии с неидеальным газом. Скажем, идеальный газ охлаждается изобарически при увеличении объёма в 2 раза - тоже в 2 раза. Но неидеальный газ - иначе, например, сильнее, чем в 2 раза. И разные газы неидеальны в разной степени, например, из-за различающихся размеров молекул.

Кстати, вполне хватит и идеального: достаточно лишь, чтобы у двух идеальных газов при адиабатическом расширении (что сойдет в качестве даже более хорошей аналогии для обсуждаемого случая) оказались разные показатели адиабаты.

[Munin]

Pphantom
Ага.

А вот конкретные уравнения для релятивистских бозонов, релятивистских фермионов и субрелятивистских частиц я позабыл. Не приведёте ли?

[Pphantom]

Munin в сообщении #1054693 писал(а):

А вот конкретные уравнения для релятивистских бозонов, релятивистских фермионов и субрелятивистских частиц я позабыл. Не приведёте ли?

Сходу не приведу, это все-таки совсем не мое.