２３ ニュートリノ

２３　ニュートリノ【宇宙とは】宇宙との対話　

○ニュートリノ（イタリア語で小さな中性のもの：記号ν）：質量が非常に小さい粒子で、他の物質と出会ってもほとんど反応せず（電荷を持たず）に素通りする。

○粒子の数

・宇宙に広がる粒子の数を比べると、光子とニュートリノが圧倒的に多い。[1]

光子・ニュートリノ　　10e+3　(300)　個／ｃｍ３

陽子・電子　　　　　　10e-6

中性子　　　　　　　　10e-7       

暗黒物質　　　　　　　10e-8

○ニュートリノは左巻き、反ニュートリノは右巻きで重い。

※反ニュートリノは、トップクォークの重量に０が１３個つくほど重い。

　これほどの重さを持つ粒子は、宇宙がはじまった直後まで遡らないとできない。[1]

○電荷を持たない粒子であるため、中性のパイ中間子のようにそれ自身が反粒子である可能性がある。ニュートリノの反粒子がニュートリノ自身と異なる粒子であるか否かは現在でも未解決の問題である。[2]

○ちなみに、ニュートリノは他の９つのフェルミオン（物質を構成する粒子）より軽い。[1]

　ニュートリノ　　　　　　　1e-3～1e-1  (eV)

　他の９つのフェルミオン　  1e+6～1e+12 (eV)

　ヒッグス粒子　　　　　　　1e+11       (126GeV)

○宇宙が誕生したばかりの頃は、ヒッグス粒子は熱すぎて飛び回っている。すると、対称性が保たれ、弱い力と電磁気力が同じようにふるまう。そのようなときは、クォークとニュートリノがお互いに入れ替わることができる。[1]

○超対称性粒子の中で一番軽いニュートラリーノは安定な粒子で、暗黒物質の有力候補の一つ。

・ニュートラリーノは、光子やＺボソン、ヒッグス粒子のパートナーで、電気的に中性でスピンが１／２なのでニュートリノの親戚のような粒子。

【参考】

１．「宇宙になぜ我々が存在するのか」村山　斉　2013年1月刊

２．Wikipedia：ニュートリノ