Wie wurden Quarks hergestellt?

Ich habe kürzlich über das frühe Universum gelesen und herausgefunden, dass die ersten Quarks hergestellt wurden 10 − 12 Sekunden nach dem Aufblasen oder dem Beginn.

Aber was war der Grund für diese winzige Verzögerung, da die Inflation begann, als das Universum existierte? 10 − 34 Sekunden alt (wie in diesem Bild).

Bild

Im Grunde möchte ich also wissen, warum es so lange gedauert hat, die ersten Quarks zu bilden? Und wie viel Zeit sollte Energie benötigen, um Quarks in Labors zu bilden?

Ich weiß, dass dazu nichts Sicheres gesagt werden kann, aber ich möchte einige Ideen dazu. Außerdem sind die Zeitintervalle ungefähre Werte, die auf den Websites angegeben sind.

Bearbeiten: Warum hatten wir kein massives Quark (massiver als Top-Quark oder sogar irgendetwas anderes), wenn zu viel Energie auf kleinem Raum vorhanden war?

Antworten (2)

Es wurde angenommen, dass die Quarks aus der potentiellen Energie des zerfallenden "Inflaton"-Feldes am Ende der Inflationsepoche entstanden sind. Alle vor dem Aufblasen vorhandenen Teilchen wären durch das Aufblasen auf eine Zahlendichte von im Wesentlichen Null verdünnt worden. Tatsächlich war dies eine der frühen Motivationen für die Inflationstheorie – sie erklärte erfolgreich, warum wir keine exotischen Objekte wie magnetische Monopole sehen, weil ihre Anzahldichte nach der Inflation außerordentlich niedrig ist.

Zu diesem Zeitpunkt waren die schwache Kraft und die elektromagnetische Kraft vereint und alle vorhandenen Teilchen (Quarks, W, Z, Gluonen, Photonen, Higgs) waren masselos.

Es war nicht bis um etwa 10 − 12 s und elektroschwache Symmetriebrechung , dass Teilchen ihre Masse über den Higgs-Mechanismus erhielten und zu den Teilchen wurden, die wir im Standardmodell kennen.

Bei 10 − 12 s hatte das Universum eine Temperatur, die ungefähr der elektroschwachen Skala von 160 GeV entsprach. Diese Energieskala legt ungefähr die maximale Masse von Teilchen fest, die zu diesem Zeitpunkt erzeugt werden können, und tatsächlich hat das Top-Quark eine Masse von etwa 170 GeV.

Jefferies Was bedeutet es, dass die Teilchen masselos waren?
Warum haben sie nicht mehr Masse zugenommen? Warum wurden sie auf ihre derzeit bekannte Masse beschränkt?
@Ankit-Partikel erhalten ihre Masse über den Higgs-Mechanismus. Dies geschah zusammen mit einer elektroschwachen Symmetriebrechung. Es gibt jetzt masselose Teilchen - sie werden Photonen genannt.
Jefferies gibt das Higgs-Feld Massen in begrenzter Menge ?? Oder warum führte der Higgs-Mechanismus nicht zu einem extrem massiven Quark ??
"Alle vor dem Aufblasen vorhandenen Partikel wären durch das Aufblasen auf eine Dichte von im Wesentlichen Null verdünnt worden." Können Sie mir bitte sagen, was Sie damit meinen? Punktteilchen (elementar) haben keine Dichte. Die Inflation würde sie nur voneinander trennen, aber sie würden immer noch existieren.
@ÁrpádSzendrei Unter der Annahme, dass die Partikelanzahl erhalten bleibt, wird die Partikelanzahldichte durch Inflation auf nahezu Null reduziert.
Mit "Dichte" meint er "Anzahl der Teilchen pro Raumvolumeneinheit", nicht die Dichte des Teilchens selbst, die, wie Sie sagen, ein einzelner Punkt ist.
Welche Teilchen gab es vor der Inflation? @ProfRob
@VeronicaNoordzee "es hat unter anderem erfolgreich erklärt, warum wir keine exotischen Objekte wie magnetische Monopole sehen." Nicht meine Spezialität.
Quarks und Higgs-Boson masselos am Ende der Inflation. Wirklich? @ProfRob
AFAIK im Standardmodell sind bei Temperaturen, die hoch genug sind, dass die elektroschwache Symmetrie ungebrochen ist, alle Elementarteilchen masselos @VeronicaNordzee
@ProfRob Danke. Genau das habe ich heute gelesen: sciexplorer.blogspot.com/2011/01/…

Oberhalb einer bestimmten Temperatur werden Quarks so schnell vernichtet, wie sie sich bilden. Das Universum musste sich etwas abkühlen, um unter diese Schwellentemperatur zu kommen, damit die Quarks bestehen blieben. Dann erhalten sie ihre Masse bei etwa 10^-12 Sekunden.

Meinten Sie mit Temperatur, dass eine riesige Energiemenge auf sehr kompaktem Raum vorhanden war (da die Temperatur das Maß für die innere Energie der Moleküle ist und es keine Moleküle gab) ?? Auch wenn eine riesige Menge an Energie vorhanden war, warum haben sie dann kein massives Quark gebildet?
10 − 12 s ist, wenn Quarks ihre Masse erreichen. Es ist nicht die Epoche, in der sie im Universum erscheinen.
Danke @RobJeffries, wird bearbeitet. BTW wann "erscheinen" sie dann?
@Ankit Ziemlich sicher, dass Sie keine Moleküle benötigen (wie Heliumgas mit einer Temperatur zeigt). Man kann sagen, dass alles, was Schwarzkörperstrahlung aussendet, eine echte Temperatur hat (im Gegensatz zu einer effektiven Temperatur). Andernfalls verwenden Sie einfach die vorhandene Energie- und / oder Entropiemenge als ungefähren Indikator
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