Baryonsymmetri av universum

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 21 februari 2020; kontroller kräver 3 redigeringar .

Universums baryonasymmetri  är den observerade dominansen av materia över antimateria i den synliga delen av universum . Detta observerbara faktum kan inte förklaras genom att anta en initial baryonsymmetri under Big Bang , vare sig i termer av standardmodellen eller generell relativitetsteori  , de två teorierna som ligger till grund för modern kosmologi . Tillsammans med det observerbara universums rumsliga planhet och horisontproblemet är det en av aspekterna av problemet med initiala värden i kosmologi.

I en artikel från 1967 [1] formulerade A. D. Sacharov de nödvändiga villkoren för närvaron av baryonasymmetri: [2]

Möjliga förklaringar

Det finns flera hypoteser som försöker förklara fenomenet baryonasymmetri , men ingen av dem erkänns av det vetenskapliga samfundet som tillförlitligt bevisad.

Den enklaste förklaringen är att de initiala förutsättningarna för universums expansion redan var asymmetriska, vilket ledde till den observerade dominansen. Detta alternativ, även om det är möjligt, har inte estetiskt tilltal och ger inte nya intressanta konsekvenser, vilket leder till att fysiker söker efter djupare skäl för uppkomsten av asymmetri från ett initialt symmetriskt tillstånd.

De vanligaste teorierna utvidgar standardmodellen på ett sådant sätt att i vissa reaktioner är en starkare kränkning av CP-invarians möjlig jämfört med dess kränkning i standardmodellen. Dessa teorier antar att mängden baryon- och antibaryonmateria till en början var densamma, men senare, av någon anledning, på grund av asymmetrin i reaktionerna avseende vilka partiklar - materia eller antimateria - som deltar i dem, skedde en gradvis ökning av mängden av baryonmateria och en minskning av mängden antibaryon. Liknande teorier uppstår naturligt i stora förenade modeller .

Andra möjliga scenarier för uppkomsten av asymmetri involverar antingen en makroskopisk separation av områdena för lokalisering av materia och antimateria (vilket verkar osannolikt), eller absorption av antimateria av svarta hål som kan separera den från materia under villkoret av brott mot CP-invarians . Det senare scenariot kräver förekomsten av hypotetiska tunga partiklar som sönderfaller med stark CP-överträdelse.

1970 föreslogs en modell av interaktioner mellan elementarpartiklar, där baryonasymmetrin bildas vid temperaturer som är mycket lägre än Planck en [3] [2] .

2010 lades en hypotes fram om att baryonasymmetri är associerad med närvaron av mörk materia . Enligt det antagande som gjorts är bärarna av den negativa baryonladdningen partiklar av mörk materia, som inte är tillgängliga för direkt observation i jordlevande experiment, utan manifesteras genom gravitationsinteraktion på galaxskala [4] [5] .

Det är föremålet för studien av LHCb- experimentet vid Large Hadron Collider [6] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ A. D. Sacharov. CP-överträdelse, C-asymmetri och universums baryonasymmetri . - Sovjetunionens vetenskapsakademi, 1967. [1] Arkiverad 16 juli 2018 på Wayback Machine
  2. ↑ 1 2 Boris Stern , Valery Rubakov Astrofysik. Trinity alternativ. - M., AST, 2020. - sid. 67-80
  3. ↑ Sacharov och kosmologi Valery Rubakov, Boris Stern "Trinity Variant" nr 10(79), 24 maj 2011 Efterföljande utveckling . Hämtad 14 november 2015. Arkiverad från originalet 30 oktober 2016.
  4. ↑ Hooman Davoudiasl, David E. Morrissey, Kris Sigurdson och Sean Tulin. Unified Origin for Baryonic Visible Matter och Antibaryonic Dark Matter   // Phys . Varv. Lett. . - 2010. - Vol. 105 . — S. 211304 .
  5. ↑ David Voss. X  - faktorn  // Fysik . — 2010.
  6. ↑ Var har all antimateria tagit vägen? . CERN / LHCb (2008). Hämtad 15 juli 2015. Arkiverad från originalet 4 april 2020.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger