Sakharov-kriterier

De tre Sakharov-kriteriene er nødvendige forhold i kosmologi for en dynamisk generasjon av baryon-asymmetrien i universet under baryogenesen . De er oppkalt etter oppdageren Andrei Sakharov , som var den første som fant dem i 1967. Uavhengig av ham ble de også oppdaget i 1970 av Vadim Alexejewitsch Kuzmin .

De tre kriteriene

De forskjellige teoriene om opprinnelsen til baryon-asymmetri er forskjellige i hvordan følgende betingelser blir oppfylt i detalj.

Brudd på bevaring av baryoner

I prinsippet er dette kriteriet oppfylt i standardmodellen av Sphaleron- prosessene. På grunn av den høye massen til Higgs- bosonen, kan ikke baryogenesen ved denne prosessen i standardmodellen forenes med avviket fra termodynamisk likevekt, det tredje Sakharov-kriteriet. Når det gjelder de andre kriteriene, blir den møtt uten motsigelse av alle modeller som representerer en tilnærming til den store enhetlige teorien for forening av sterk og elektrosvak interaksjon.

Brudd på C- og CP-invarians

C står for batch her. for kostnad og CP for avgiftsparitet, d. H. Siktelse og paritet . Dette kriteriet er allerede oppfylt i standardmodellen for elementær partikkelfysikk. Den CP brudd under nedbrytning av det nøytrale Kaon ble også funnet eksperimentelt. Imidlertid er det observerte CP-bruddet altfor lite til å forklare dagens baryon-asymmetri. Siden gyldigheten av CPT-invariansen generelt antas (T = tid), bør også T-invariansen brytes - dette kan også observeres, men er ikke en nødvendig forutsetning. ${\ displaystyle K ^ {0}}$

Termodynamisk ikke-likevekt

I den termodynamiske likevekten vil en eksisterende baryon-asymmetri uunngåelig bli annullert igjen av de omvendte reaksjonene fra de observerte partikkelråter. I dagens teorier om baryogenese blir ikke-likevekten vanligvis forklart av en rask ekspansjonshastighet i universet (raskere enn forfallshastigheten til partikkelen under vurdering) på det aktuelle tidspunktet.

Individuelle bevis

1. ^ AD Sakharov: Brudd på CP Invariance, c Asymmetry og Baryon Asymmetry of the Universe . I: JETP Lett. teip 5 , nei. 1 , 1967, s. 24–27 (engelsk, jetpletters.ac.ru [PDF]). 
2. ^ VA Kuz'min: CP-noninvariance og Baryon Asymmetry of the Universe . I: JETP Lett. teip 12 , nei. 6 , s. 228–230 (engelsk, jetpletters.ac.ru [PDF]). 
3. ^ Werner Bernreuther: CP Brudd og Baryogenesis . Foredrag holdt på International School on CP Violation and related Processes, Prerow, Germany, 1. - 8. oktober 2000, og på workshopen til Graduiertenkolleg Elementarteilchenphysik fra Humboldt-Universität, Berlin, 2. - 5. april 2001. I: Lect. Merknader Phys. Nei. 591 , 2002, s. 237–293 , arxiv : hep-ph / 0205279 (engelsk).