灭前,光子、正电子和负电子各有两个自旋态,而费米子需乘以因子7/8,因此总有效自由度为g*si=2γ+(2e+2e+)*7/8=11/2】
【正负电子对湮灭后相应的熵转移到光子中,自由度为2。总熵在此过程不变,则tf=(11/4)^1/3*ti,最终光子气体的温度与中微子气体温度之间关系为tv=(4/11)^1/3*tγ】
【今天宇宙微波背景辐射的温度为2.725k,因此若中微子为无质量粒子,则其今天的温度将是1.945k。实际上由于中微子有质量,其温度还要下降得更低一些。中微子振荡现象表明中微子质量不为零,但这个质量尚未测出。每种中微子(包括正、反粒子)今天的数量密度约为112 cm3,据此可得今天的中微子相对密度为Ων=Σ mν/(93.8 h2 ev)。】
……
【中微子退耦的时期也正是大爆炸核合成开始的时期。在这一时期,宇宙中的重子主要以质子和中子的形式存在。此后,质子和中子通过核反应形成氘核,进而继续反应生成氚(3h),氦3(3he),氦4(4he)等。由于氘的结合能较低,而重子数量远小于光子,因此氘很容易被大量黑体辐射光子中能量较高的少量光子破坏,因此尽管氘是质子中子直接反应的产物,但最后形成的量并不多,其丰度主要取决于重子数密度,稳定的氦则形成较多,其丰度与重子数密度和膨胀率都有关系。】
【中微子在
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