Что появилось раньше: лептоны или барионы?

Если бы у вас была большая коллекция нейтронов, они могли бы распасться на протоны, электроны и нейтрино посредством бета-распада, поскольку протоны — единственные стабильные барионы . Через некоторое время вы должны получить из этого водород.

Если предположить, что бариогенез объясняется каким-то процессом , это будет означать, что Вселенная могла начаться с целой группы нейтральных барионов и генерировать электроны по мере необходимости, не беспокоясь о производстве пар для получения своих лептонов .

Имея это в виду, есть ли какие-либо доказательства того, что сначала были созданы адроны, а затем, в свою очередь, созданы лептоны (независимо от свидетельств самого бариогенеза)? Или современная теория предполагает, что лептоны и адроны были созданы одновременно в самой ранней Вселенной?

Ответы (2)

Существует стандартная модель космологии, т.е. принятая в качестве текущего состояния исследований, называемая Большим Взрывом .

Это широко использует известные взаимодействия физики элементарных частиц, заключенные в стандартной модели. , и предполагает сингулярность в начале Вселенной, где первоначально была сгенерирована энергия, наблюдаемая сейчас во Вселенной.

Мне нравится это отображение истории Вселенной, как она понимается в настоящее время.

введите описание изображения здесь

От гипотетического состояния квантовой гравитации от начала до конца периода инфляции — все это модель, которая согласовывает наблюдаемое поведение данных о космическом микроволновом фоновом излучении с моделью большого взрыва.

От 10^-32 с до 1 мкс используется стандартная модель физики элементарных частиц, где это суп из всех частиц в таблице, появляющихся и исчезающих в парных произведениях, поэтому имеется кварк-глюонная плазма, которая при охлаждении расширением позволяет создавать стабильных протонов. В смеси также будут нейтроны по симметрии, но они будут распадаться и воссоздаваться до тех пор, пока средняя энергия супа, лептонов и адронов будет достаточной для обратного бета-распада . .

Вот где необходим бариогенез, асимметрия между протонами и антипротонами, и где у физики элементарных частиц пока нет ответа. Если предположить, что это происходит, то на следующем этапе нуклеосинтеза нейтроны захватываются стабильными ядрами и материей, как мы знаем, она существует.

Итак, ответ заключается в том, что в нынешней модели Вселенной лептоны и кварки (адроны) появились одновременно. Стабильные барионы, состоящие из кварков, появились через 1 мс.

Уровень энергии/температура в начальной Вселенной был слишком высок (около 2 триллионов Кельвинов), чтобы барионы могли быть стабильными. Были лептоны плюс кварк-глюонная плазма, и по мере быстрого охлаждения эти кварки объединялись, образуя барионы.

Согласно нашей текущей модели, лептоны были здесь первыми. Для лептонов нет слишком высоких температур.