Widerspruch zwischen der gesamten Photonenenergie im Universum und dem Verhältnis von früher Materie zu Antimaterie

Wenn wir uns die Energiezählung im Universum ansehen, wird uns einerseits gesagt, dass dunkle Energie 68 %, dunkle Materie 27 %, normale Materie 5 %, Neutrinos und Photonen einen sehr kleinen Anteil (spurenartig) haben. https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy

Andererseits wird uns in Bezug auf das Materie-Antimaterie-Ungleichgewicht gesagt, dass es im frühen Universum ~ 10 Milliarden Antimaterieteilchen für 10 Milliarden +1 Materieteilchen gab. Die 10 Milliarden vernichteten sich zusammen und das Materieteilchen blieb.

Da diese Vernichtung Photonen erzeugt, sollte es nicht etwa 10 Milliarden (x2) mal mehr Energie in Form von Photonen geben als in Form von normaler Materie?

Der Energieverlust durch Photonen aufgrund der Expansion erklärt nicht den Unterschied zwischen diesen beiden Ergebnissen, oder?

Was ist die Erklärung für die offensichtliche Diskrepanz?

Der einzige Grund, warum das Big Bang (BB)-Modell irgendetwas „Dunkeles“ braucht, ist, dass das Modell nur 1/3 der baryonischen Masse des Universums verwendet. Wenn es während des BB die gesamte baryonische Masse erzeugen würde, wäre der kosmische Mikrowellenhintergrund (CMB) 15 K. Anstatt "heiße" baryonische Masse im BB zu verwenden, verwenden sie He - trotz der Tatsache, dass He in Sternen produziert werden kann .
Aber was die Frage betrifft, sollte die Energie der "zwei Milliarden" vernichteten Teilchen nicht viel größer sein als die der überschüssigen Teilchen? Es ist lange her, dass ich im Grunde dieselbe Frage stellen wollte, außer dass ich mir der unterschiedlichen Skalierung von Massenenergiedichte und Epochen bewusst bin, wie in der Antwort von @Ben Crowell.

Antworten (1)

Der Energieverlust durch Photonen aufgrund der Expansion erklärt nicht den Unterschied zwischen diesen beiden Ergebnissen, oder?

Ja tut es. Das Universum hatte eine von Licht dominierte Ära, dann eine von Materie dominierte Ära und befindet sich jetzt in einer von dunkler Energie dominierten Ära. Der Grund für diese Veränderungen ist, dass jede Form von Materie eine Energiedichte hat ρ das skaliert anders mit dem Skalierungsfaktor A . Für Licht, ρ ∝ A − 4 , weil es sowohl eine Verdünnung der Anzahldichte als auch eine Rotverschiebung gibt. Für nichtrelativistische Materie ("Staub") gilt ρ ∝ A − 3 , und für dunkle Energie, ρ ist konstant.

danke, also ist es wirklich die Ausdehnung des Raums, die die Wellenlänge von Photonen erhöht und somit ihre Energie verringert, die dafür verantwortlich ist. Drei weitere Fragen. 1) Brauchen Sie Inflation, damit die Zahlen stimmen? 2) Wohin geht die verlorene Energie der Photonen? 3) bleibt Energie erhalten, wenn sich das Universum ausdehnt?
Widerspruch zwischen der gesamten Photonenenergie im Universum und dem Verhältnis von früher Materie zu Antimaterie
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