Baryon-asymmetri af universet

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 21. februar 2020; checks kræver 3 redigeringer .

Universets baryonsymmetri  er den observerede overvægt af stof over antistof i den synlige del af universet . Denne observerbare kendsgerning kan ikke forklares ved at antage en indledende baryonsymmetri under Big Bang , hverken i form af standardmodellen eller generel relativitetsteori  , de to teorier, der er grundlaget for moderne kosmologi . Sammen med den rumlige fladhed af det observerbare univers og horisontproblemet er det et af aspekterne af problemet med begyndelsesværdier i kosmologi.

I en artikel fra 1967 [1] formulerede A. D. Sakharov de nødvendige betingelser for tilstedeværelsen af ​​baryonasymmetri: [2]

Mulige forklaringer

Der er flere hypoteser , der forsøger at forklare fænomenet baryonasymmetri , men ingen af ​​dem er anerkendt af det videnskabelige samfund som pålideligt bevist.

Den enkleste forklaring er, at de indledende betingelser for udvidelsen af ​​universet allerede var asymmetriske, hvilket førte til den observerede dominans. Denne mulighed, selvom den er mulig, har ikke æstetisk appel og giver ikke nye interessante konsekvenser, hvilket får fysikere til at søge efter dybere årsager til fremkomsten af ​​asymmetri fra en oprindeligt symmetrisk tilstand.

De mest almindelige teorier udvider standardmodellen på en sådan måde, at i nogle reaktioner er en stærkere krænkelse af CP-invarians mulig sammenlignet med dens krænkelse i standardmodellen. Disse teorier antager, at mængden af ​​baryonisk og antibaryonstof oprindeligt var den samme, men senere, af en eller anden grund, på grund af asymmetrien i reaktionerne med hensyn til hvilke partikler - stof eller antistof - der deltager i dem, skete der en gradvis stigning i mængden af baryonisk stof og et fald i mængden af ​​antibaryon. Lignende teorier opstår naturligt i store forenede modeller .

Andre mulige scenarier for fremkomsten af ​​asymmetri involverer enten en makroskopisk adskillelse af områderne for lokalisering af stof og antistof (hvilket virker usandsynligt), eller absorption af antistof af sorte huller , der kan adskille det fra stof under betingelse af krænkelse af CP-invarians . Sidstnævnte scenarie kræver eksistensen af ​​hypotetiske tunge partikler, der henfalder med kraftig CP-overtrædelse.

I 1970 blev der foreslået en model for vekselvirkninger mellem elementarpartikler, hvor baryon-asymmetrien dannes ved temperaturer meget lavere end Planck- en [3] [2] .

I 2010 blev der fremsat en hypotese om, at baryonsymmetrien er forbundet med tilstedeværelsen af ​​mørkt stof . Ifølge antagelsen er bærerne af den negative baryonladning partikler af mørkt stof, som ikke er tilgængelige for direkte observation i jordbaserede eksperimenter, men manifesterer sig gennem gravitationsinteraktion på galaksernes skala [4] [5] .

Det er genstand for undersøgelse af LHCb- eksperimentet ved Large Hadron Collider [6] .

Se også

Noter

  1. ↑ A. D. Sakharov. CP-overtrædelse, C-asymmetri og baryon-asymmetri i universet . - Academy of Sciences of the USSR, 1967. [1] Arkiveret 16. juli 2018 på Wayback Machine
  2. ↑ 1 2 Boris Stern , Valery Rubakov Astrofysik. Trinity mulighed. - M., AST, 2020. - s. 67-80
  3. ↑ Sakharov og kosmologi Valery Rubakov, Boris Stern "Trinity Variant" nr. 10(79), 24. maj 2011 Efterfølgende udvikling . Hentet 14. november 2015. Arkiveret fra originalen 30. oktober 2016.
  4. ↑ Hooman Davoudiasl, David E. Morrissey, Kris Sigurdson og Sean Tulin. Unified Origin for Baryonic Visible Matter og Antibaryonic Dark Matter   // Phys . Rev. Lett. . - 2010. - Bd. 105 . — S. 211304 .
  5. ↑ David Voss. X-  faktoren  // Fysik . – 2010.
  6. ↑ Hvor er alt antistoffet blevet af? . CERN / LHCb (2008). Hentet 15. juli 2015. Arkiveret fra originalen 4. april 2020.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger