In der Kosmologie während des Urknalls; Wie ermöglicht eine Verletzung der C-Symmetrie die Produktion einer größeren Anzahl von Baryonen als Anti-Baryonen in der Baryogenese, und wie knüpft die CP-Symmetrie daran an?
steht für Gebühr . Ladungssymmetrie impliziert, dass das Universum genau gleich aussehen würde, wenn die Ladung aller Teilchen umgekehrt würde – Teilchen werden zu Antiteilchen und umgekehrt. Ein Universum aus Materie wäre nicht von einem aus Antimaterie zu unterscheiden.
Wenn also ein bestimmter Prozess es zwei Materieteilchen (z. B. einem Proton und einem Neutron) ermöglicht, sich aneinander zu binden (zu Deuteron ), sollte der gleiche Prozess für ihre Antimaterie-Gegenstücke (Antiproton und Antineutron in Antideuteron) ablaufen. Wir würden also mit Deuteron und Antideuteron im selben Universum landen, was bedeutet, dass sie wahrscheinlich irgendwann in Kontakt kommen werden. Und was passiert, wenn Materie und Antimaterie miteinander in Kontakt kommen? Sie explodieren durch Vernichtung. Und auf Wiedersehen Baryonen.
Um eine stabile, langlebige Population von Baryonen zu haben, braucht man daher bestimmte Mechanismen, um Materie gegenüber Antimaterie zu bevorzugen. Wenn Sie am Ende sagen, Deuteronen und Nur Antideuterone Paare vernichten sich und Sie haben ein Deuteron übrig. Wenn sie Materie gegenüber Antimaterie bevorzugen, bedeutet dies, dass sie Ladung diskriminieren , dh die Ladungssymmetrie wird gebrochen.
Kurz gesagt, dies ist die erste Sacharow-Bedingung , obwohl sie normalerweise in Bezug auf die Erhaltung der Baryonenzahl angegeben wird.
Verletzung ist etwas komplizierter. Es genügt zu sagen, dass das Brechen Symmetrie erlaubt es wiederum, zwischen Materie und Antimaterie zu unterscheiden und daher erstere gegenüber letzteren zu bevorzugen.
[*] Ein Deuteron ist nur der Kern eines Deuteriumatoms, dh ein Neutron und ein Proton, die aneinander gebunden sind.