Hay modelos o simulaciones de antigravitatoria antimateria galaxias?

Question

En los comentarios de otra pregunta de respuesta, empecé a preguntarme:

Suponiendo que la antimateria poseía negativo gravitacional de la masa^§ (que no está demostrado imposible hasta la fecha, a pesar de que considera poco probable), básicamente galaxias enteras compuesto de antimateria podría formulario. Debido a la repulsión de la materia ordinaria, que rara vez chocan con la costumbre ("pro-materia-")galaxias^% y en realidad deriva de distancia, tal vez, incluso parcialmente, contribuyendo a la inflación. Pero no quiero especular demasiado, así que mi pregunta es

Han galaxias enteras que consiste en negativo-gravitatoria de la masa de antimateria sido tenida en cuenta en cualquier teoría, modelo o simulación?

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^§ I. e. mientras que tales antimateria gravitacionalmente rechazado convencional de la materia, es atraer a otros a la antimateria.

^% Menos que existe por ejemplo, un (actualmente desconocida) la fuerza que atrae a las antipartículas a sus homólogos

Answer 1

Respuesta corta: eso depende de tu definición de sonido de la teoría. Por ejemplo, es posible encontrar trabajos revisados por pares de considerar tal posibilidad.

La idea de que la antimateria puede ser por la gravedad de repulsión de la materia ordinaria no es, definitivamente, una de las más populares. Sin embargo, algunas personas tratan de aplicarlo en astrofísica contexto. Vamos a echar un vistazo a las obras de M. Villata:

Villata, M. "la simetría CPT y la antimateria de la gravedad en la teoría general de la relatividad." EPL (Europhysics Letters) 94.2 (2011): 20001. arxiv:1103.4937.

Este uno de los intentos de establecer el "por qué" podemos esperar que esa repulsión. Trabajos posteriores de desarrollar el modelo cosmológico resultante de dicha repulsión. La última versión es:

Villata, M. "Sobre la naturaleza de la energía oscura: el entramado del Universo." Astrofísica y Ciencias del Espacio (2013): 1-9. arxiv:1302.3515.

Desde el resumen de la que uno:

... Aquí se inicia a partir de los recientes resultados teóricos que provienen de la extensión de la relatividad general a la antimateria, a través de la simetría CPT. Esta teoría predice una mutua repulsión gravitacional entre la materia y la antimateria. Nuestra hipótesis básica es que el Universo contiene cantidades iguales de materia y antimateria, con la antimateria, posiblemente, situado en el cósmica vacíos, como se ha señalado en anteriores obras. A partir de este escenario se desarrolla un simple modelo cosmológico, de cuyas ecuaciones que se derivan de los primeros resultados. Mientras que la existencia de la elusiva de la energía oscura es completamente reemplazado por repulsión gravitacional, la presencia de la materia oscura no está excluido, pero no es estrictamente necesario, ya que la mayoría de los fenómenos relacionados con ella, también puede ser atribuido a repulsivo-la gravedad de los efectos. Con una cuestión de densidad de energía que van desde ~ 5 % (materia bariónica en solitario, y mucho antimateria) a ~ 25 % de la denominada densidad crítica, la edad presente del Universo varía aproximadamente entre el 13 y el 15 de Gyr. Las SN Ia prueba es superado con éxito, con los residuos comparables con los de la ΛCDM modelo en el que el observado redshift, pero con una clara predicción para los más débiles Encs a mayor z.

Para la crítica de este enfoque desde el terreno teórico, consulte:

De la cruz, Daniel J. "Respuesta a" la simetría CPT y la antimateria de la gravedad de la relatividad general"." arXiv:1108.5117.

que los estados que

... Esta repulsión o anti-gravedad es derivada aplicando el teorema CPT a la relatividad general. Nos muestran que esta propuesta no puede trabajar por dos razones: 1) incorrectamente predice el comportamiento de los fotones y 2) el CPT transformación en sí no es aplicado consistentemente.

Otra refutación:

Cabbolet, Marcoen JTF. "Comentario a un artículo de M. Villata en antigravedad." Astrofísica y Ciencias del Espacio 337.1 (2012): 5-7. arxiv:1108.4543

Por las limitaciones experimentales en tales antimateria hipótesis de ver

Ting Yuan-la Senadora "las limitaciones Experimentales en la anti-gravedad y la antimateria, en el contexto de la energía oscura." arXiv:1310.6089.

Su resumen:

En un papel por Villata (2011), la posibilidad de un repulsivo interacción gravitatoria entre la antimateria y la materia ordinaria se discutió. El autor argumenta que este anti-gravedad, puede ser considerado como una predicción de la relatividad general, bajo el supuesto de simetría CPT. Los estrictos requisitos de las limitaciones experimentales se han establecido en contra de dicha propuesta. La medición de la caída libre de las aceleraciones de los diversos núcleos de la Edt-Lavado de grupo y busca principio de equivalencia de violación a través de la gravitacional dividir en kaon física constantemente establecer resultados nulos en cualquier diferencia entre el comportamiento gravitacional de la antimateria y la materia ordinaria. El original argumentos en contra de la antigravedad fueron interrogados por Nieto Y Goldman (1991). A la luz de nuevos experimentos, así como desarrollos teóricos en los últimos 20 años, algunos de Nieto & Goldman preocupaciones han sido abordadas. Mientras que una medición precisa de la caída libre de la aceleración de antihidrógeno finalmente sentar este tema para el resto, el propósito de esta breve carta es argumentar que la sustitución de la energía oscura con anti-gravedad por la antimateria, como se sugiere por Villata, es altamente improbable.

Answer 2

Los astrofísicos han estado buscando en electrón positrón aniquilaciones en el cosmos

El Universo visto comedero INTEGRAL: el primer mapa completo del cielo en el electrón-positrón aniquilación de la energía (Créditos J. Knödlseder - CESR - septiembre de 2005).

Si existiera regiones en el cielo donde la antimateria fue la agregación, la interfaz entre la materia y la antimateria áreas debe ser brillante con un electrón positrón y otros aniquilación. Antiprotón de protones han sido consideradas. Antiprotón la aniquilación de la galaxia también se han considerado en la explicación de la gamma del espectro de la galaxia .

En el espacio entre cúmulos galácticos si una de ellas fuera de la antimateria, la interfaz podría ser una fuente difusa de gammas de electrones positrones y antiprotones aniquilaciones a $\pi_0$ ( 1/3 de partículas en los que antiprotón de protones aniquilar).

No sé si un determinado experimento ha estado buscando este tema, pero sin duda han oído hablar de algo tan emocionante si se le había visto.

Answer 3

Hay fuertes restricciones sobre antigravitating antimateria, porque, en principio, podría ser utilizado para crear una máquina de movimiento perpetuo.

1) el Uso de la energía $E$ crear una partícula/antipartícula par a la altura de la $h_{i}$

2) Elevar la partícula/antipartícula par a una altura de $h_{f}$. Esto se lleva a cero el trabajo, porque la antipartícula será empujado hacia arriba en el potencial y la partícula será empujado hacia abajo, y las fuerzas serán iguales, ya que son una partícula/antipartícula par.

3) annhilate la partícula/antipartícula par, recibiendo la energía de $E$.

4) dirigir la resultante de las $N$ fotones hacia el punto de inicio. Durante el viaje, serán blueshifted por un factor de $\sqrt{\frac{h_{i}\left(c^{2}h_{f}-2GM\right)}{h_{f}\left(c^{2}h_{i}-2GM\right)}}$

5) Ahora, usted tiene los fotones que han $N\hbar f_{0}\left(\sqrt{\frac{h_{i}\left(c^{2}h_{f}-2GM\right)}{h_{f}\left(c^{2}h_{i}-2GM\right)}}-1\right)$ más de energía que cuando comenzó, y usted puede utilizar el remanente para reiniciar el ciclo.