นิวตริโนปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างโมเลกุลหนาแน่น

โครงสร้างโมเลกุลที่หนาแน่นบนดาวเคราะห์ที่หนักกว่า (ผลึกหรือสารประกอบอื่น ๆ ที่เราไม่รู้จัก) อนุญาตให้นิวตริโนผ่านผ่านได้ง่ายเหมือนกับบนโลกหรือไม่?

นิวตริโนจะไม่ผ่านดาวแคระขาวหรือดาวนิวตรอนอย่างง่ายดายเหมือนกับผ่านโลกโดยวัดจากอัตราการกระเจิงต่อระยะทางเนื่องจากดาวประเภทนี้มีความหนาแน่นสูงมาก: ดาวแคระขาวประมาณหนึ่งล้านเท่าหนาแน่นกว่าน้ำ นิวเคลียสของอะตอม

หากต้องการกระจายนิวตริโนที่มีโอกาส> 50% คุณ "เพิ่ง" ต้องการดาวนิวตรอนภายในรัศมีวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ 10 เท่า:

นิวทริโน่ - นิวคลีออนเป็นฉากตัดขวาง $10^{-38}cm^2=10^{-42}m^2$สำหรับนิวตริโนที่มีพลังงานสูงกว่าประมาณ 1 GeV ตามบทความนี้ โปรตอนมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ$1.75\cdot 10^{-15}m$. กับ

$$1.75\cdot 10^{-15}m/10^{-42}m^2=1.75 \cdot 10^{27}$$ เราต้องการเกี่ยวกับ $1.75\cdot 10^{27}$นิวเคลียสติดต่อกันเพื่อกระจายนิวทริโน่ นั่นเป็นเรื่องเกี่ยวกับ $$1.75\cdot 10^{27}\cdot 1.75\cdot 10^{-15}m=3\cdot 10^{12}m=20\mbox{ a.u.}$$ เป็นการประเมินคร่าวๆ (เพื่อความง่ายฉันได้ละทิ้งความเข้มของการลดลงของนิวตรอนในสื่อกระจาย) นิวตริโนอาจจะกระจัดกระจายได้ง่ายขึ้นในดาวนิวตรอนมากกว่าในนิวตรอนจำนวนเท่าเดิม แต่เป็นการเดาตาม ภาพตัดขวางสำหรับนิวเคลียสที่หนักกว่า

สิ่งหนึ่งที่น่าประทับใจเกี่ยวกับนิวตริโนคือคุณต้องใช้เวลาประมาณหนึ่งปีในการหยุดนิวตริโนประมาณ50% ของเวลาทั้งหมด ซึ่งเกิดจากนิวตริโนมีปฏิสัมพันธ์กับสสารเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ดังนั้นเพื่อตอบคำถามของคุณมันจะทำให้ $X$ ความแตกต่างของเวลาในความทึบของนิวตริโนถ้าคุณพาคุณไปสู่โลกใบนี้ $X$ ครั้งใหญ่ในรัศมีหรือ $X$คูณทึบ อย่างไรก็ตามผลกระทบสุทธิจะยังคงมีขนาดเล็กหายไป

นอกจากนี้โครงสร้างระดับโมเลกุลจะไม่ส่งผลกระทบต่อการโต้ตอบกับนิวตริโน แต่จะเป็นโครงสร้างนิวเคลียร์