Die elektroschwache Vereinigung wird im Urknallmodell und in Variantenvorschlägen diskutiert, und es gibt einen Übergang bei Energien von 100 GeV, bei dem die EW-Symmetrie ungebrochen ist und eine Quark-Gluon-Plasmaphase dominiert.
In meiner Antwort auf die Frage
die relevanten Plots zu dieser Frage finden sich und Links zum bisherigen Fortschritt der Phänomenologie.
Es war nicht möglich, einen Hinweis auf einen elektroschwachen Symmetriebruch in den Modellen zu finden, die vorgeschlagen wurden, um zu den Plasmadaten des LHC-Experiments zu passen, obwohl behauptet wird, dass das Quark-Gluon-Plasma die frühen Stadien des Universums untersucht.
In diesem Vorschlag für den vorgeschlagenen zukünftigen FCC-Beschleuniger fand ich heraus, dass selbst für seine hohen Energien die mittlere Energiedichte geringer als die 100 GeV ist, die in der Urknallgeschichte zu sehen sind, sie wird in der Größenordnung von 40 GeV liegen, während LHC-Plasmen eine Energiedichte in der Größenordnung von 20 GeV haben werden .
Das Phasendiagramm, das Quark-Gluon-Plasma enthält, erklärt dies, Quark-Gluon-Plasma ist notwendig, aber nicht ausreichend, um die elektroschwache Symmetrie wiederherzustellen.
ABER die Laborexperimente sind Nukleus auf Nukleus, Einzelmessungen. Da es sich um ein Quantenphänomen handelt, sollte es den Schwanz des Phasenraums bei hohen Energien geben, der höhere Energiedichten hätte, sogar bis zu 100 GeV, wenn man das am LHC verfügbare TeV berücksichtigt. Diese spezifischen Wechselwirkungen sollten die 100 GeV überschritten haben, und die Symmetrie sollte wiederhergestellt sein.
Das bedeutet unter anderem, dass alle erzeugten Quarks Nullmasse haben werden. Als Konsequenz sollte die Wahrscheinlichkeit, Flavor-Partikel-Antipartikel-Paare zu erhalten, gleich sein. Zum Beispiel würde ein Top-Antitop die gleiche Wahrscheinlichkeit haben, wie ein Bottom-Anti-Bottom oder als Charm-Anti-Charm in der endgültigen Strahlausgabe aus dem Plasma erzeugt zu werden.
Es wurden Unterschiede in verschiedenen Produktionsraten gefunden, aber nirgends fand ich einen Hinweis darauf, dass die Wiederherstellung der elektroschwachen Symmetrie in den verwendeten phänomenologischen Modellen dazu beitragen könnte.
Meine Frage ist: liege ich falsch? weil ich nicht genau auf die Modelle eingegangen bin?
Wird der Beitrag der Wiederherstellung der elektroschwachen Symmetrie in den Verteilungsschwänzen in der Quark-Gluon-Plasma-Phänomenologie für LHC-Energien berücksichtigt, und es wird nicht erwartet, dass er statistisch nachweisbar ist?
Bearbeitung im Mai 2020:
Es gibt dieses phänomenologische Papier, das Berechnungen durchgeführt hat:
Wir berechnen die Entwicklung führender Ordnung von Parton-Verteilungsfunktionen für alle Fermionen und Bosonen des Standardmodells bis zu Energieskalen weit oberhalb der elektroschwachen Skala, wo die elektroschwache Symmetrie wiederhergestellt wird. Unsere Ergebnisse umfassen die 52 PDFs des unpolarisierten Protons, die sich gemäß den SU(3)-, SU(2)-, U(1)-, gemischten SU(2) x U(1)- und Yukawa-Wechselwirkungen entwickeln. Wir veranschaulichen die numerischen Effekte auf Parton-Verteilungen bei großen Energien und zeigen, dass dies zu wichtigen Korrekturen der Parton-Leuchtkraft an einem zukünftigen 100-TeV-Beschleuniger führen kann.
Das QGP ist ein makroskopisches System, und die Hauptquelle von Fluktuationen sind gewöhnliche thermische Fluktuationen. Das bedeutet, dass wir die Standardlehrbuchformel verwenden können
An dieser Stelle ist die ganze Schätzung natürlich etwas fragwürdig. Dies liegt am Ende der Verteilung, wo vermutlich tatsächlich Quantenfluktuationen wichtiger sind als thermische Fluktuationen. Noch wichtiger ist, dass ich eine kanonische Verteilung angenommen habe, aber ich habe nach einer Fluktuation gesucht, bei der die Gesamtenergie in a Volumen ist größer als die bei der Kern-Kern-Kollision verfügbare Energie (etwa 2000 TeV).
Das legt nahe, dass ich wahrscheinlich anders darüber nachdenken sollte. Was ich verlange, ist keine Energieschwankung, sondern eine Volumenschwankung. Ich habe eine verfügbare Gesamtenergie von etwa 2000 TeV, und ich frage, ob das System auf ein Volumen schwanken kann, so dass die lokale Energiedichte in diesem Volumen über der kritischen Energiedichte für den EW-Phasenübergang liegt (ca ). Das Volumen beträgt ca , also verlange ich, dass die kollidierenden Kerne (Radius etwa 5 fm) in der Größe auf etwa 0,02 fm schwanken. Diese Wahrscheinlichkeit ist nicht null (ich könnte versuchen, sie in Anlehnung an die Abschätzung ausschließlicher harter Streureaktionen in QCD abzuschätzen), aber sie ist eindeutig sehr, sehr klein.
anna v
Thomas
anna v
Thomas