Как насчет однопротонной вселенной?

Недавно я услышал об идее Уилера об одноэлектронной вселенной. Лично я нахожу его очень красивым и элегантным, но я знаю, что с ним есть множество проблем.

Однако мне любопытно, почему он ограничен электронами. Конечно, антипротон выглядит так же, как обращенный во времени протон, и все протоны выглядят одинаково. Кроме того, было бы немного странно иметь во Вселенной всего один электрон, но много протонов. Так почему бы не однопротонная вселенная?

Эта идея когда-нибудь серьезно рассматривалась? Если нет, то чем они принципиально отличаются друг от друга?

(Если ключевая проблема заключается в том, что протон состоит из кварков, то как насчет вселенной с одним (верхним кварком) или вселенной с одним мюоном?)

Ответы (2)

Идея одночастичной вселенной будет работать со стабильными, нейтральными по цвету элементарными частицами со строгим сохранением числа. Таких частиц не существует. Электроны могут превратиться в нейтрино через W-бозон и исчезнуть с мировой линии. Кварки меняют цвета и после этого уже не те. Протоны не являются элементарными частицами и могут превращаться в нейтроны внутри ядра в результате остаточных сильных взаимодействий, опосредованных пионами. Мюоны и топ-кварки распадаются. Главным в идее Уилера была не одночастичная Вселенная, а тот факт, что позитроны можно рассматривать как электроны, движущиеся назад во времени. Однако во Вселенной недостаточно позитронов, чтобы идея одноэлектронной вселенной работала.

во вселенной мало позитронов - может они спрятаны за космическим горизонтом...
@Christoph Если вы следуете FLRW, который создает горизонт, то он требует, чтобы вселенная была однородной. Если их нет здесь - их нет нигде. Если следовать какой-то другой модели, скажем, Мильне, то горизонта не существует в том смысле, что вся Вселенная поддается наблюдению. Что ж, Мьельн — это частный случай FLRW, но вы понимаете, о чем я.
Что нам нужно, так это приблизительная однородность энергии-импульса, и разве в ранней Вселенной не преобладали нейтрино и фотоны? Так что я не думаю, что эту возможность можно сразу исключить без более глубокого аргумента...
@Christoph Смогут ли позитроны, скрытые за горизонтом, участвовать в одноэлектронной вселенной, которая предполагает единую временную мировую линию для всех электронов и позитронов? Может ли материя пересечь космический горизонт? Если это так, то либо массовое вторжение антиматерии уничтожит видимую вселенную, либо иным образом нам придется отправиться в путешествие за ее пределы, чтобы там быть уничтоженными. Оккам вряд ли бы одобрил :)
Может ли материя пересечь космический горизонт? Конечно, но только в одну сторону
@ Кристоф Хм ... Ты уверен? Я понимаю, что вы говорите, но подумайте об этом. Скажем, мы здесь, а прямо за горизонтом нас ждет огромное облако антивещества. Может ли он перепрыгнуть, чтобы съесть нас? Нет, космический диод закрыт в этом направлении. Тогда можем ли мы перепрыгнуть и попасть в его ловушку? Нет, это было бы то же самое, как если бы эта злая сила прыгнула к нам. Значит, наша пожизненная судимость без права досрочного освобождения, не так ли?

В квантовых системах (особенно в квантовых системах многих тел) фермионная система обладает фермионной числовой четностью. Z 2 ф сохранение (mod 2) и четность фермионного числа Z 2 ф симметрия.

Скажем, системы любых фермионов (электронов, протонов, кварков) подчиняются инвариантности симметрии:

ψ ф ψ ф ,
для основного состояния | Ψ и гамильтониан ЧАС , так
| Ψ | Ψ ,
ЧАС ЧАС .

Мне кажется, что закрытая квантовая вселенная (или закрытая квантовая система), содержащая только один (или нечетное число) фермионов (например, электрон, протон, кварк), сталкивается с проблемой четности фермионного числа. Z 2 ф нарушается симметрия.

Подобная глобальная симметрия может быть сильным ограничением для замкнутой квантовой системы.