De bariones asimetría

Question

De bariones asimetría se refiere a la observación de que al parecer no es la materia en el Universo, pero no mucho antimateria. No vemos las galaxias de antimateria o observar los rayos gamma que se producirían si los pedazos grandes de antimateria, podría aniquilar con la materia. Por lo tanto, en los primeros tiempos, cuando ambos estaban presentes, no debe haber sido un poco más materia que antimateria. Esto se cuantifica mediante el parámetro de asimetría

$\eta = \frac{n_{baryon} - n_{antibaryon}}{n_{photon}}$

De cosmológico mediciones tales como el WMAP,

$\eta \approx (6 \pm 0.25) \times 10^{-10}$

Sin embargo, la fuente de bariones asimetría es uno de los Grandes Problemas de la Física.

Lo que es actualmente el estado del arte con respecto a este rompecabezas? ¿Cuál es la mejor forma que podemos obtener a partir del Modelo Estándar? ¿Qué obtenemos de celosía simulaciones?

Answer 1

Para lograr un valor distinto de cero de bariones asimetría, uno para satisfacer las necesidades de los llamados Sajarov condiciones:

• De bariones $B$ violación
• C-violación de la simetría y CP-violación de la simetría
• Interacciones fuera del equilibrio térmico

Si al menos uno de estos "asimetrías" o de los "desequilibrios" que falta, el total $B$ del Universo seguirá siendo cero.

El Modelo Estándar preserva $B$ perturbativa (el número de bariones es una alteración de la simetría preservado por la renormalizable interacciones), por lo que viola la primera condición. De hecho, mientras que viole C y CP, la violación de CP a través de la matriz CKM es demasiado débil por lo que incluso la segunda condición de falla. La típica de los procesos descritos por el Modelo Estándar tienden a estar cerca de equilibrio térmico, pero la falta de una condición es suficiente por lo que no necesita ser demasiado específica acerca de la última reclamación que hice. La conclusión es clara: Una de las necesidades de los modelos más allá del Modelo Estándar para crear un bariones de la asimetría. Esta cantidad ha sido conocida durante décadas.

Sin embargo, el Modelo Estándar contiene algún tipo de generalizada instantons, el sphalerons, que puede convertir el número leptónico $L$ $B$y viceversa. Así, la primera condición, $B$ violación, puede ser reemplazada por una combinación de SM sphalerons y $L$ violación.

Es por eso que los modelos de producción de los bariones la asimetría puede ser el tradicional "bariogénesis", en la que el número de bariones es claramente violados, o "leptogenesis", en la que el número leptónico es violado y el leptón asimetría se convirtió más tarde en una de bariones asimetría así. Uno puede discutir varios térmicos y no térmicos de las versiones de estos procesos dentro de las diversas teorías más allá del Modelo Estándar, tales como los grandes teorías unificadas. El grand unified teorías son más bien característicos de la literatura debido a la característica de la escala de los fenómenos físicos responsables de leptogenesis o bariogénesis generalmente se supone para estar cerca de la TRIPA de la escala, hasta 15 órdenes de magnitud por encima de la LHC energías.

La literatura sobre leptogenesis y bariogénesis es comparativamente grande. Por ejemplo, ambas palabras aparecen a+ 700 veces en los títulos, ver

http://inspirehep.net/search?ln=en&p=find+título+bariogénesis&f=&action_search=Search
http://inspirehep.net/search?ln=en&p=find+título+leptogenesis&f=&action_search=Search

Los invito a revisar algunos de estos papeles. Hay, por supuesto, no universalmente aceptable, claramente superiores del modelo de leptogenesis o bariogénesis en este momento, porque además no hay claridad modelo preferido más allá del Modelo Estándar. Los físicos no sé lo que es el derecho mecanismo de producción de los bariones asimetría es. Sin embargo, el campo es lo suficientemente avanzado que la nueva propuesta de los modelos de más allá del Estándar de la física del Modelo son evaluados sobre la conveniencia o no de que nos proporcione un mecanismo viable para la bariogénesis o leptogenesis.

Una forma viable de leptogenesis o bariogénesis es generalmente exigió junto con una lo suficientemente realista como la implementación de la inflación cósmica y con otros cosmológicos asociado con la alta energía suficiente escalas (por ejemplo, la ausencia de los módulos problema etc.).

Answer 2

La única fuente de asimetría en el Modelo Estándar es de la violación CP, y aunque no es violación CP en el Modelo Estándar no es lo suficientemente grande como para dar cuenta de la observó asimetría. Se espera que la asimetría se explica por algunos extensión del modelo estándar, pero por el momento no sabemos si alguna de las extensiones propuestas es el culpable.

Answer 3

¿Qué pasa si la fuerza gravitatoria entre la materia y la anti-materia es repulsivo más que atractivo (un experimento que se está llevando a cabo en el CERN para responder a esta pregunta)? A continuación, la anti-materia galaxias estaría obligado por la gravedad en super grupos (como el asunto de las galaxias) y no veríamos ningún choque entre materia y anti-materia galaxias porque sus respectivos super cúmulos sería que se repelen. Además, el espacio entre super conglomerados han sido anulados por una combinación de aniquilación entre materia y anti-materia y la repulsión de interacción gravitatoria hace mucho tiempo, disipar las preocupaciones expresadas anteriormente por @anna v. La observó asimetría podría ser un artefacto de nuestro limitado poder de observación (de la anti-materia firmas) fuera de nuestro local super clúster. Podría también explicar la energía oscura?

Para que esto sea compatible con la distribución observada de la materia oscura en la gran escala del universo (conectado filamentos separados por huecos con la materia ordinaria super cúmulos vistió como perlas en una cadena), sería necesario para partículas de materia oscura (lo que son), para ser su propio anti-partículas (como los fotones) y para atraer a la materia y anti-materia, del tipo ordinario a través de la gravedad.

Answer 4

1. Nuestro Big Bang se produjo sólo cuestión. 2. Big Bangs puede producir sólo materia o sólo la antimateria. 3. Muchos universos (sólo dos no lo hacen) se formaron. La mitad de ellos contienen sólo la materia. La otra mitad contiene sólo la antimateria. La formación de los universos continuará. No se conoce ninguna principio ni un final conocido.