Was war zuerst da: Leptonen oder Baryonen?

Wenn Sie eine große Sammlung von Neutronen hätten, könnten sie durch Beta-Zerfall in Protonen, Elektronen und Neutrinos zerfallen, da Protonen die einzigen stabilen Baryonen sind . Nach einer Weile solltest du daraus Wasserstoff bekommen.

Unter der Annahme eines Prozesses zur Erklärung der Baryogenese würde dies bedeuten, dass das Universum mit einem ganzen Haufen neutraler Baryonen beginnen und nach Bedarf Elektronen erzeugen könnte, ohne sich Gedanken über die Paarbildung machen zu müssen, um seine Leptonen zu erhalten .

Gibt es vor diesem Hintergrund irgendwelche Beweise dafür, dass zuerst Hadronen und dann wiederum Leptonen geschaffen wurden (unabhängig von Beweisen für die Baryogenese selbst)? Oder legt die aktuelle Theorie nahe, dass Leptonen und Hadronen gleichzeitig im sehr frühen Universum entstanden sind?

Antworten (2)

Es existiert ein Standardmodell der Kosmologie, dh als Stand der Forschung akzeptiert, der Urknall genannt .

Dabei werden die im Standardmodell gekapselten bekannten Wechselwirkungen der Teilchenphysik umfassend genutzt . , und nimmt eine Singularität am Anfang des Universums an, wo die jetzt im Universum sichtbare Energie ursprünglich erzeugt wurde.

Ich mag diese Darstellung der Geschichte des Universums, wie sie gegenwärtig verstanden wird.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vom hypothetischen Quantengravitationszustand vom Beginn bis zum Ende der Inflationsperiode ist alles ein Modell, das das beobachtete Verhalten der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlungsdaten mit einem Urknallmodell in Einklang bringt.

Von 10^-32s bis 1μs wird das Standardmodell der Teilchenphysik verwendet, wo dies eine Suppe aller Teilchen in der Tabelle ist, die in Paarproduktionen erscheinen und verschwinden, also gibt es ein Quark-Gluon-Plasma, das mit der Expansionskühlung die Entstehung ermöglicht von stabilen Protonen. Es wird auch durch Symmetrie Neutronen in der Mischung geben, aber sie werden zerfallen und neu erzeugt, solange die durchschnittliche Energie der Suppe, Leptonen und Hadronen, ausreicht, um einen inversen Beta-Zerfall zu ermöglichen . .

Hier ist die Baryogenese notwendig, die Asymmetrie zwischen Protonen und Antiprotonen, und wo die Teilchenphysik noch keine Antwort hat. Angenommen, es passiert, dann werden die Neutronen in der nächsten Phase der Nukleosynthese in stabile Kerne und Materie eingefangen, wie wir sie kennen.

Die Antwort ist also, dass im aktuellen Modell des Universums Leptonen und Quarks (Hadronen) zur gleichen Zeit entstanden sind. Stabile Baryonen aus Quarks kamen nach 1 ms.

Das Energieniveau/die Temperatur im ursprünglichen Universum war viel zu hoch (etwa 2 Billionen Kelvin), um Baryonen stabil zu halten. Es gab Leptonen plus ein Quark-Gluon-Plasma, und als die Temperaturen schnell abkühlten, verbanden sich diese Quarks zu Baryonen.

Nach unserem aktuellen Modell waren die Leptonen zuerst hier. Keine Temperatur ist zu heiß für die Leptonen.

Was war zuerst da: Leptonen oder Baryonen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v