¿Cuál es la relación entre la cantidad de electrones y protones en el Universo? Supongo que el Universo no debería estar cargado, por lo que la estimación es 1:1.
Pero entonces, ¿por qué debería haber la misma cantidad de leptones y quarks/3 ? (si generalizo un poco la pregunta) Recuerdo, que los números de leptones y bariones se conservan, lo que me suena como si habláramos de dos especies completamente diferentes. Que tienen el mismo número de miembros por casualidad...
En efecto, el Universo es eléctricamente neutro en las escalas de longitud cosmológicas, lo que significa que la carga total de las partículas cargadas positivamente es igual a (menos) la carga total de las partículas cargadas negativamente.
Sin embargo, hay que tener más cuidado con lo que son estas partículas. Los electrones y los protones son dos especies de partículas cargadas dominantes. Sin embargo, el Universo también contiene otras partículas cargadas, como antiprotones, positrones y, lo que es menos importante, algunas partículas inestables.
Pero si uno ignorara todas las partículas cargadas excepto protones y electrones, $N_e=N_p$ surgiría realmente de la neutralidad del Universo, y es aproximadamente obedecida por el Universo que nos rodea, de todos modos. (La mayoría de los electrones y protones del Universo existen en forma de átomos de hidrógeno, de todos modos).
Si se habla del número de quarks, el recuento es diferente. Un protón contiene 3 quarks (de valencia), por lo que el número de quarks (de valencia) es $N_q=3N_p+\dots $ . Sin embargo, los protones no son las únicas partículas que contienen quarks. Hay montones de neutrones, así que despreciando todos los demás hadrones, $N_q=3N_p+3N_n\gt 3N_p\approx 3N_e$ .
Sin embargo, he mencionado que la mayoría de los electrones y protones del Universo vienen en forma de hidrógeno-1, que no tiene neutrones, por lo que el número de neutrones en el Universo es mucho menor que el de protones, y este término puede despreciarse aproximadamente. Sin embargo, los elementos pesados -como los de la Tierra- contienen en realidad un mayor número de neutrones que de protones. Y las estrellas de neutrones están llenas de neutrones. Hay que tener cuidado con este recuento.
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