Wie wäre es mit einem Ein-Protonen-Universum?

Ich habe kürzlich von Wheelers Idee eines Ein-Elektronen-Universums gehört. Ich persönlich finde es sehr schön und elegant, bin mir aber bewusst, dass es jede Menge Probleme damit gibt.

Ich bin jedoch neugierig, warum es auf Elektronen beschränkt ist. Sicherlich sieht ein Antiproton genauso aus wie ein zeitumgekehrtes Proton, und alle Protonen sehen gleich aus. Außerdem wäre es ein bisschen seltsam, ein Universum mit nur einem Elektron, aber vielen Protonen zu haben. Warum also nicht ein Ein-Protonen-Universum?

Wurde diese Idee jemals ernsthaft in Erwägung gezogen? Wenn nicht, was ist dann grundlegend anders an den beiden?

(Wenn das Hauptproblem darin besteht, dass ein Proton aus Quarks besteht, wie wäre es dann mit einem Ein- (Top-Quark-) Universum oder einem Ein-Myon-Universum?)

Antworten (2)

Eine Ein-Teilchen-Universum-Idee würde mit stabilen, farbneutralen Elementarteilchen mit strikter Zahlenerhaltung funktionieren. Solche Teilchen existieren nicht. Elektronen können über ein W-Boson zu Neutrinos werden und von der Weltlinie verschwinden. Quarks tauschen Farben aus und sind danach nicht mehr dieselben. Protonen sind keine Elementarteilchen und können innerhalb eines Kerns in starken Restwechselwirkungen, die durch Pionen vermittelt werden, zu Neutronen werden. Myonen und Top-Quarks zerfallen. Der Hauptpunkt in Wheelers Idee war nicht ein Ein-Teilchen-Universum, sondern die Tatsache, dass Positronen als Elektronen angesehen werden können, die sich in der Zeit zurückbewegen. Es gibt jedoch nicht genügend Positronen im Universum, damit die Idee des Ein-Elektronen-Universums funktioniert.

Es gibt nicht genug Positronen im Universum - vielleicht sind sie hinter dem kosmischen Horizont verborgen...
@Christoph Wenn Sie FLRW folgen, das den Horizont erzeugt, muss das Universum einheitlich sein. Wenn sie nicht hier sind, sind sie nirgendwo. Wenn Sie einem anderen Modell folgen, sagen wir Mielne, dann gibt es keinen Horizont in dem Sinne, dass das gesamte Universum beobachtbar ist. Naja, Mielne ist ein Sonderfall von FLRW, aber ihr wisst was ich meine.
Was wir brauchen, ist eine ungefähre Einheitlichkeit des Energie-Impulses, und wurde das frühe Universum nicht sowieso von Neutrinos und Photonen dominiert? Ich denke also nicht, dass diese Möglichkeit ohne ein etwas tieferes Argument sofort ausgeschlossen werden kann ...
@Christoph Würden hinter dem Horizont verborgene Positronen am Ein-Elektronen-Universum teilnehmen können, das eine einzige zeitähnliche Weltlinie für alle Elektronen und Positronen annimmt? Kann Materie den kosmischen Horizont überschreiten? Wenn ja, dann hätten wir entweder eine massive Invasion von Antimaterie, die das sichtbare Universum vernichtet, oder müssten ansonsten eine Reise ins Jenseits unternehmen, um dort vernichtet zu werden. Occam würde wahrscheinlich nicht zustimmen :)
Kann Materie den kosmischen Horizont überschreiten? Ja, aber nur in eine Richtung
@Christoph Hmm... Bist du sicher? Ich verstehe, was Sie sagen, aber denken Sie darüber nach. Angenommen, wir sind hier und direkt hinter dem Horizont wartet eine riesige Wolke aus Antimaterie auf uns. Kann es überspringen, um uns aufzufressen? Nein, die kosmische Diode ist in dieser Richtung geschlossen. Können wir dann hinüber springen und in seine Falle tappen? Nein, es wäre dasselbe, als würde diese böse Macht zu uns springen. Unsere lebenslange Haftstrafe ist also ohne Bewährung, oder?

In Quantensystemen (insbesondere Quanten-Vielteilchensystemen) besitzt das fermionische System fermionische Zahlenparität Z 2 F Erhaltung (mod 2) und die fermionische Zahlenparität Z 2 F Symmetrie.

Sagen wir, die Systeme beliebiger Fermionen (Elektronen, Protonen, Quarks) gehorchen der Symmetrieinvarianz:

ψ F → − ψ F ,
für den Grundzustand | Ψ ⟩ und der Hamiltonian H , So
| Ψ ⟩ → | Ψ ⟩ ,
H → H .

Mir scheint, dass ein abgeschlossenes Quantenuniversum (oder ein abgeschlossenes Quantensystem), das nur ein einzelnes (oder eine ungerade Anzahl von) Fermionen (zB Elektron, Proton, Quark) enthält, auf das Problem der fermionischen Zahlenparität stößt Z 2 F Symmetrie verletzt.

Die globale Symmetrie wie diese kann eine starke Einschränkung für ein geschlossenes Quantensystem sein.

Wie wäre es mit einem Ein-Protonen-Universum?
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