Почему в нуклеосинтезе Большого взрыва (BBN) не создаются и не уничтожаются антипротоны?

Я работаю над теорией BBN с Додельсоном и другими работами. У меня вопрос о реакциях между частицами в 1   М е В диапазон. В эту эпоху у нас есть реакции, которые производят и уничтожают протоны и нейтроны, так где же лечение антипротонов и антинейтронов? Разве Вселенная не создает и не уничтожает антипротоны и антинейтроны в одно и то же время? Не будут ли антипротоны и протоны реагировать в течение этой эпохи с образованием фотонов? Не будут ли фотоны высокой энергии сталкиваться и производить протоны и антипротоны?

Да, я знаю о махающем руками аргументе, что мы просто собираемся притвориться, что между материей и антиматерией существует некоторая асимметрия, и втиснуть свободный параметр, который представляет собой барион-фотонное отношение в начале нуклеосинтеза, но это не так. не учитывать тот факт, что антипротоны должны создаваться в тех же условиях, что и протоны. Оказывается, что количество частиц любого данного вида в данный момент времени зависит от учета каждой возможной реакции. Я не понимаю оправдания отказа от того, что кажется мне самой важной реакцией 1   М е В диапазон температур.

Без доступа к конкретным ссылкам, с которыми вы работаете, этот вопрос трудно понять. Было бы полезно, если бы вы указали, о каких именно реакциях вы говорите, и каково предполагаемое содержание частиц во Вселенной в этот момент времени.
@ACuriousMind - Додельсон, Скотт - Современная космология Глава 3. На данный момент Вселенная состоит из протонов, электронов, позитронов, нейтронов и высокоэнергетических фотонов. Я не вижу никакого обсуждения или рассмотрения антипротонов или антинейтронов на данный момент, хотя я считаю само собой разумеющимся, что если протоны создаются в этих условиях, то мы также должны создавать антипротоны. Основные реакции, отслеживаемые в ходе этого обсуждения, — это отношение протонов к нейтронам, а затем, в конечном счете, дейтерий и 4 ЧАС е

Ответы (1)

Антипротоны имеют энергию покоя 938 МэВ. Они не образуются в реакциях при температурах всего в 1 МэВ, равно как и протоны или нейтроны.

Протоны были созданы гораздо раньше (около 10 − 6 песок к Б Т ∼ 1 ГэВ вместе с антипротонами), но большинство из них аннигилировали с антипротонами по мере остывания Вселенной, оставив протоны, оставшиеся из-за барионной асимметрии, и огромное ( ∼ 10 9 ) избыток фотонов.

Отношение протон/нейтрон не меняется (при к Б Т ∼ 1 МэВ), потому что барионы создаются и разрушаются; она меняется, потому что слабые взаимодействия способны превращать нейтроны в протоны и наоборот, а разница в энергии массы покоя между нейтроном и протоном составляет всего 1,4 МэВ.

Если аннигиляции нет при температурах порядка 1   М е В , тогда какой физический процесс меняет соотношение между протонами и нейтронами (в равновесии, то есть я понимаю, что нейтроны распадаются, когда выходят из равновесия)?
Можно ли ожидать, что при отсутствии этой загадочной барионной асимметрии будет существовать равное количество барионов и фотонов? Я понимаю, что протоны и антипротоны аннигилируют и производят фотоны, но есть ли основание сказать, что «вот какое отношение барион-фотон было бы без реакции протонов и антипротонов»?
@GluonSoup Нет, ожидается, что все барионы аннигилируют, а Вселенная будет полна фотонов, поскольку они недостаточно энергичны, чтобы когда-то производить массивные частицы. Т < несколько сотен МэВ.
Почему в нуклеосинтезе Большого взрыва (BBN) не создаются и не уничтожаются антипротоны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v