Baryon asymmetri

Den baryon asymmetri av partikkel fysikk er den observerte store dominans av materie i løpet av anti i universet. Det er et av de viktigste ennå ikke forståtte fenomenene i partikkelfysikk, da det ikke kan forklares med standardmodellen .

Baryon-asymmetrien bestemmes av

${\ displaystyle \ eta = {\ frac {n_ {B} -n _ {\ bar {B}}} {n _ {\ gamma}}}> 0}$

${\ displaystyle \ Rightarrow n_ {B} \ gg n _ {\ bar {B}}}$

Med

• antallet av baryoner som et mål på mengden av materie${\ displaystyle n_ {B}}$
• antall antibaryoner ( antipartikler til baryoner) som et mål på mengden antimateriale${\ displaystyle n _ {\ bar {B}}}$
• antallet av fotoner .${\ displaystyle n _ {\ gamma}}$

Den observerte numeriske verdien

${\ displaystyle \ eta = (6 {,} 14 \ pm 0 {,} 25) \ cdot 10 ^ {- 10}}$

kunne så langt bestemmes nøyaktig ut fra dataene til WMAP- satellitten fra den kosmiske bakgrunnsstrålingen .

Baryon asymmetri i universet

Mengden antimateriale i universet kan ikke bestemmes direkte fordi astronomer ikke kan skille den fra materie. Imidlertid, når materie og antimateriale blir utslettet , oppstår en karakteristisk elektromagnetisk stråling , som imidlertid aldri kunne observeres. Dette betyr at hvis det var store mengder antimateriale i rommet, måtte det skilles på store skalaer fra områdene der materie dominerer - for eksempel på jorden, i solsystemet og Melkeveien. Dette kan imidlertid i stor grad utelukkes av de kosmologiske modellene.

Teorier om generasjon

Det ble vanligvis antatt at baryon-asymmetrien er en utgangsbetingelse for vårt univers, som ble løst på tidspunktet for Big Bang . Siden baryon-asymmetrien ville blitt redusert sterkt i løpet av inflasjonen , ville den første asymmetrien også måtte ha vært uforklarlig stor.

I dag spår de spekulative teoriene om baryogenese og leptogenese , som hittil ikke kunne verifiseres eksperimentelt, en dynamisk generasjon av asymmetri under Big Bang.

Se også

• CP-brudd
• LHCb
• Supersymmetri

litteratur

Laurent Canetti, Marco Drewes, Mikhail Shaposhnikov: Matter and Antimatter in the Universe . I: Nye J.Phys. . 14, 2012, s. 095012. arxiv : 1204.4186 . bibcode : 2012NJPh ... 14i5012C . doi : 10.1088 / 1367-2630 / 14/9/095012 .

Individuelle bevis

1. ↑ Richard H. Cyburt, Brian D. Fields, Keith A. Olive: Primordial Nucleosynthesis in Light of WMAP . I: Phys.Lett.B . 567, 2003, s. 227-234. arxiv : astro-ph / 0302431v2 . doi : 10.1016 / j.physletb.2003.06.026 .