0
settings
الوضع الليلي
moon
انماط الصفحة الرئيسية arrow
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء وفلسفة العلم

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

(The Evolution of Neutron Abundance and Neutron Decay in the Early Universe)Initial Conditions

المؤلف:  HOUJUN MO, FRANK VAN DEN BOSCH, SIMON WHITE

المصدر:  GALAXY FORMATION AND EVOLUTION

الجزء والصفحة:  p-139

2026-11-07

49

+

-

20

All nuclei are built up of protons and neutrons. Before we explore the nuclear reactions that synthesize deuterium, helium, lithium, etc., we therefore examine the abundances of their building blocks. Protons and neutrons have a very comparable rest mass of ~940 MeV, which implies that they become non-relativistic at very early times (t≃10-6 s, T ≃ 1013 K). Down to a temperature of ~0.8 MeV they maintain thermal

In thermal equilibrium, their number densities follow from Eq. (2):

where we have used that both protons and neutrons have two helicity states Writing the mass difference as , and using , we obtain the ratio between the number densities of protons and neutrons in thermal equilibrium:

where  . When T ≫ the reactions (1) go equally fast in both directions and there are as many protons as neutrons. When the temperature decreases towards ~1 MeV, however, the number density of neutrons starts to drop with respect to that of protons, because neutron is slightly more massive. If thermal equilibrium were to be maintained, the ratio would continue to decrease to very small values. However, at about the same temperature of neutrinos start to decouple. Therefore, the rate of the weak reactions (1) is no longer fast enough to establish thermal equilibrium against the expansion rate of the Universe, and the ratiowill eventually ‘freeze out’ at a value of . However, neutrons are unstable to beta decay,

so that even after freeze-out the neutron-to-proton ratio continues to decrease. If we define the neutron abundance as

then it evolves due to the neutron decay as

where  is the mean lifetime of neutrons. The main reason that the present-day Universe contains a large abundance of neutrons is that, shortly before the Universe reaches an age , most neutrons have already ended up in helium nuclei (which stabilizes them against beta decay due to Pauli’s exclusion principle) through the process of nucleosynthesis to be described below.

 

 

 

 

 

 

 

 

لا توجد تعليقات بعد

ما رأيك بالمقال : كن أول من يعلق على هذا المحتوى

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد