[2643] Cosmologist Gift

Title Text:These neutrinos were freshly produced by a local source just 8 minutes ago

Origin:https://xkcd.com/2643/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2643:_Cosmologist_Gift

宇宙学家的礼物

这些中微子是一个本地源在八分钟前刚产出的。

http://xkcd.in/comic?lg=cn&id=2643

这部漫画显示了一个标有 30,000 个新鲜中微子和 4 个暗物质zeptogram 的盒子。这个盒子是送给宇宙学家的廉价礼物。送礼者并没有把那些东西放在盒子里——两者都只是穿过它,所以“礼物”就是它所占据的空白空间中的东西。虽然标题表明这对宇宙学家来说是一份很好的礼物,但他们或其他人会用这样的盒子做什么还不确定。

在宇宙大爆炸期间,整个太空中每立方米大约有十亿个中微子。[1]然而,地球上“新产生”的太阳中微子通量约为 6.5×10 10 /cm 2 /s,每立方米产生约 210 万个,这意味着盒子大约 12 升,四分之三大一个典型的面包盒

四个 zeptograms 是一个很小的质量,等于一克的四十分之一,大约有 200 个碳 12 原子或大约 20 到 23个氨基酸的质量。据估计,太阳系局部每立方秒差距有 0.011 到 0.016个太阳质量的暗物质, [2]或每立方米约 900 zeptograms,这表明盒子接近 4 升这种差异可能意味着兰德尔同意宇宙学家的观点,他们认为暗物质部分由原始黑洞组成,[3] [4] [5] [6] [7]而不是完全由无处不在的亚原子粒子组成。这部漫画恰逢詹姆斯韦伯太空望远镜向公众发布的第一张科学图像包含引力透镜非常遥远的类星体III 族恒星,其光谱可用于测试与暗物质是黑洞相关的某些假设。十亿个中微子的质量只有大约 2×10 -12 zeptograms,每个大约 0.1电子伏特

标题文字中提到的“本地来源”是一个关于新鲜的本地生产物品的商业价值的玩笑,但漫画的意思是中微子来自太阳。太阳中微子发射后到达地球需要略多于 8 分钟,这与光子到达地球所需的时间大致相同。(虽然能量从发生聚变反应的核心到达太阳表面大约需要 170,000 年,但中微子在太阳内部并没有减速并且以大约 99.9999999999% 的光速传播。因此,它们将老化不到一毫秒,[8]因此在技术上比指示的更新鲜。)

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