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Il Nuovo Cimento (1955-1965)

, Volume 25, Issue 1, pp 15–27 | Cite as

The neutrino problem in cosmology

  • S. Weinberg
Article

Summary

The absence of an Olbers paradox for neutrinos shows that the average neutrino luminosity must fall off as we observe older and more distant parts of the universe. Unlike the situation for light, the « paradox » could not be avoided by any kind of red shift, and hence puts a strong constraint on cosmological speculation. The ambient neutrino flux turns out to be finite in the modern steady state or evolutionary cosmologies, and is estimated at about 103 neutrinos/cm2 s. Taking absorption of neutrinos into account does not affect these remarks, except that in the oscillating cosmologies there must recur periods when neutrino absorption is faster than neutrino emission. It is estimated that the onset of neutrino absorption for an oscillating universe comes when it has contracted by a (linear) factor of about 105, and absorption might not lower the neutrino population very much until the contraction reaches about 1014.

Riassunto

L’assenza del paradosso di Olbers per i neutrini indica che la luminosità media dei neutrini deve diminuire quando osserviamo parti dell’universo più antiche e più distanti. Diversamente dalla situazione per la luce, il « paradosso » non potrebbe essere evitato con nessun tipo di spostamento verso il rosso, e quindi pone una forte limitazione alla speculazione cosmologica. Il flusso ambientale dei neutrini risulta finito nel moderno stato uniforme delle cosmologie evoluzionistiche e si stima a circa 103 neutrini/cm2 s. Il tener conto dell’assorbimento dei neutrini non influisce su queste osservazioni, salvo il fatto che nelle cosmologie pulsanti si devono ripetere periodi in cui l’assorbimento dei neutrini è più veloce della loro emissione. Si stima che l’insorgere dell’assorbimento dei neutrini in un universo pulsante ha luogo quando esso si è contratto di un fattore (lineare) di circa 105, e l’assorbimento non può diminuire di molto la popolazione di neutrini sinchè la contrazione non giunge a circa 1014.

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References

  1. (1).
    A general discussion of the Olbers paradox for light has been given byH. Bondi:Cosmology, Chapter III (Cambridge, 2nd Edition, 1960). Our derivation of the neutrino and photon fluxes follows closely his discussion in Chapters X and XII.Google Scholar
  2. (3).
    H. Bondi andJ. Gold:Mon. Not. Roy. Astr. Soc.,108, 252 (1948);F. Hoyle:Mon. Not. Roy. Astr. Soc.,108, 372 (1948).ADSCrossRefMATHGoogle Scholar
  3. (4).
    T. D. Lee andC. N. Yang:Phys. Rev. Lett.,4, 307 (1960).ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. (5).
    Reference (1), eq. (10.9).Google Scholar

Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1962

Authors and Affiliations

  • S. Weinberg
    • 1
  1. 1.Department of Physics and Lawrence Radiation LaboratoryUniversity of CaliforniaBerkeley

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