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宇宙膨張におけるスケール因子と温度の関係の導出
- 宇宙膨張におけるスケール因子と温度の関係の導出方法について質問します。
- 光子数が宇宙膨張で変化しないとする仮定の下で議論されている導出方法に疑問があります。
- なぜ光子数が宇宙膨張において一定と仮定して議論していいのでしょうか？
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宇宙の晴れ上がり以降、光子はほとんど自由に飛んでますから、 光子の生成・消滅の効果はほとんど考えなくてよいのではないかと。 ただし、完全に自由というわけではなく、 スニヤエフ・ゼルドビッチ効果 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%8B%E3%83%A4%E3%82%A8%E3%83%95%E3%83%BB%E3%82%BC%E3%83%AB%E3%83%89%E3%83%93%E3%83%83%E3%83%81%E5%8A%B9%E6%9E%9C というのはあります。 これは、中身は逆コンプトン効果なので、 反応の前後で光子数は変わらないんじゃないかな（たぶん） だいたい光子が生成消滅するようなエネルギーはMeVオーダーで、 晴れ上がり当時の宇宙の温度は3000Kぐらいですから、 やはりCMB以降光子数は変わらないでしょう。
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＃１補足 但し、大前提として、宇宙を構成する要素によっては、無限にあるとするか否かの問題だと思います。 (1)宇宙の構成要素 http://astr.phys.saga-u.ac.jp/~funakubo/BAU/chapter2/chapter2-1.html (2)宇宙という概念の残された問題 http://astr.phys.saga-u.ac.jp/~funakubo/BAU/chapter6/chapter6-1.html 尚、一定とは限らないという考え方も、開いた宇宙という概念を仮定しているだけで、一定の宇宙として説明をしていると思います。 ※http://wwwhep.s.kanazawa-u.ac.jp/suematsu-hp/bigbang.pdf
お礼
回答ありがとうございました。 参考にさせていただきます。
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まったくの素人の当て推量です。ご参考になるかわかりませんが・・・。但し、資料は専門家の物です。 尚、上記のＵＲＬは、検索できません。 (1)既存の証明で一定としていると思われるもの（kamiokandeは含まれない） http://tmcosmos.org/cosmology/cosmology-web/node66.html (2)一定とする場合の条件を特定していると思われるもの（kamiokandeを含む） http://astr.phys.saga-u.ac.jp/~funakubo/research/transparency/OriginOfMatter_Nara081220.pdf (3)一定とは言えないと説明しているものと思われるもの（kamiokandeを含む） http://wwwhep.s.kanazawa-u.ac.jp/suematsu-hp/bigbang.pdf ☆要するに説明（証明）する際の概念の違いによるのではないかと思いました。☆
お礼
回答ありがとうございました。 あなた様の意見に同意です。