Возможно ли, что весь «спонтанный ядерный распад» на самом деле вызван «медленными нейтрино»?

Эта мысль была вдохновлена ​​комментарием @Sentry из текущего ведущего ответа на вопрос Где все медленные нейтрино?

Этот [вызванный медленными нейтрино ядерный распад] по-прежнему будет чрезвычайно редким процессом, и большая проблема состоит в том, чтобы отличить его от нормального спонтанного ядерного распада.

Я полагаю, что вопросы, на которые необходимо ответить как на следствие основного вопроса, включают:

  • Является ли такая возможность самосогласованной как теория?

  • Как соотносится требуемая плотность энергии медленных нейтрино с постулируемой плотностью энергии темной материи ?

Примечание: плотность темной материи существенно отличается во внешних областях галактик (ее много ) и в центре (практически нет), а скорость радиоактивного распада, насколько я знаю, не отличается.
@perterh Все как раз наоборот. Плотность темной материи наиболее высока вблизи центра.
Плотность космологических реликтовых нейтрино (обычных) на много порядков меньше, чем требуется для темной материи.
@RobJeffries Верно, хм, извините.
@PieterGeerkens: моя формулировка в приведенном вами ответе вводит в заблуждение. Позже я отредактировал его, чтобы было понятнее, что я имел в виду. Спонтанные и индуцированные нейтрино β -распад - это принципиально разные процессы (как описано в ответах ниже), но отличить сигнатуру последнего по разрешающей способности детектора и различению фона будет крайне сложно.

Ответы (2)

Рассмотрим средний бета-распад, который на нуклонном уровне выглядит как

(1) н ⟶ п + е − + ν ¯ .
Распределение энергий электронов (измеренное в нейтронной системе отсчета) контролируется фазовым пространством продуктов. Мы наблюдаем энергетический спектр электронов, соответствующий этой физике.

По сути, вы предлагаете, чтобы эта реакция правильно описывалась

(2) н + ν ⟶ п + е − .
нейтрино с очень низкой энергией. (Кроме того, эта реакция с нейтрино высоких энергий наблюдается в экспериментах с ускорителями и атмосферными нейтрино.)

Однако энергетическое распределение электрона в конечном состоянии EQN (2) (опять же, измеренное в системе покоя нейтона) будет контролироваться импульсом падающего нейтрино. Он мог бы выглядеть как наблюдаемый спектр только в том случае, если бы энергетический спектр падающих нейтрино был подобен спектру уходящих нейтрино, предсказанному в EQN (1) . Но так как эти нейтрино имеют энергии во много МэВ (в зависимости от конкретного распада), они ни в коем случае не медленные.

Хуже того, слабая универсальность работает, используя ту же эффективную константу связи (константу Ферми ) для реакций с участием нейтрино в начальном состоянии, что и для реакций с участием антинейтрино в начальном состоянии. (А также для (анти-)нейтрино в конечном состоянии). Так что теперь вам нужен не только заговор, чтобы получить правильный энергетический спектр для нейтрино, но и заговор должен обеспечить такое же количество и спектр для антинейтрино, несмотря на разницу почти в два раза в содержании кварков для этих двух. виды, с которыми можно взаимодействовать при низкой энергии .

Краткий ответ: Нет, это невозможно. Даже для слабых распадов.

Хорошо; так много для пустых спекуляций.

Этот аргумент, вероятно, мог бы работать для слабых распадов, хотя я полагаю, что есть доказательства обратного. Это приходит на ум, но я не клянусь на 100%, что это именно то, что вам нужно. Питер упоминает в комментарии, что слабые скорости распада (например, в послесвечениях сверхновых), по-видимому, не зависят от локальной плотности темной материи.

Нет оснований полагать, что нейтрино играют какую-либо роль в запуске альфа-распада, где слабое взаимодействие не участвует.

Темная материя и нейтрино из космического фона (с того времени, когда Вселенная достаточно остыла для разделения нейтрино) — две разные вещи. Я бы подумал, что нейтрино из космического фона ню были гораздо более однородно распределены в пространстве (по сравнению с темной материей).
Я добавлю ответ, объясняющий, почему для объяснения слабых взаимодействий потребуется заговор.
@Jeppe: Достаточно медленные нейтрино должны вести себя как темная материя. Оба они состоят из вещества, которое ни с чем не взаимодействует и не движется с высокой скоростью.
@PeterShor Итак, исходя из этого, когда мы знаем, что нейтрино имеют массу, как мы ожидаем, что космический нейтринный фон будет выглядеть сегодня? Если все первичные нейтрино ведут себя как «обычная» медленная и холодная (адронная) материя, то на данном этапе, возможно, они вращаются вокруг центров галактик. Таким образом, в них больше нет «фоновых» характеристик. Может быть, это материал для новой темы (могу спросить)?
Возможно ли, что весь «спонтанный ядерный распад» на самом деле вызван «медленными нейтрино»?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v