Sakharov forhold

De Sakharov forholdene er navnet gitt til ulike forhold som kan tillate baryogenesis , det vil si et fenomen som ville tillate å passere fra en tilstand der materie og antimaterie er funnet i nøyaktig like mengder i primordial universet , til en tilstand der det er et lite overskudd av stoff på antimaterialet. Disse forholdene er oppkalt etter den russiske fysikeren Andrei Sakharov , som formulerte dem i 1967 .

De tre forholdene til Sakharov

For at baryogenesen skal finne sted, er det nødvendig:

• Den saken og antimateriale følger forskjellige fysiske lover. Dette resulterer i brudd på C-symmetri og CP-symmetri .
• At det er en prosess som bryter med bevaring av baryonisk nummer . Faktisk er baryontallet lik forskjellen mellom antall partikler av materie (nærmere bestemt antall baryoner ) og antall partikler av antimateriale (av antibaryoner). Dette tallet antas opprinnelig å være null, og er ikke-null ved slutten av baryogenesen, siden sistnevnte genererer et overskudd av baryoner.
• At det er et brudd på den termiske likevekten . Faktisk, ved termisk likevekt, har reaksjonene en tendens til å eliminere et mulig overskudd av baryoner. Det er først når termisk likevekt ikke er fastslått at et slikt overskudd produsert av reaksjoner som bryter med P og CP, kan vedvare.

Sakharovs forhold er, i en viss forstand, relativt trivielle: de er nødvendige forhold for at baryogenese skal skje. I praksis ser disse forholdene ikke ut til å være til stede i standardmodellen for partikkelfysikk. Opprinnelsen til baryogenese ligger derfor i en fysikk utenfor Standardmodellen .

Sakharov senere foreslått at CP invarians restene globalt ukrenkelig vurderer kontinuiteten i rom-tid før det Big Bang . I dette universet utvidet ved t <0, forekommer de samme fenomenene i henhold til en fullstendig CPT-symmetri med hensyn til hendelsene som oppstår ved t > 0. Bruddet på CP-symmetrien blir reversert i denne romtiden ved motsatt tid av tiden : l Overskudd av materie produsert etter Big Bang sammenlignet med antimaterien, blir et overskudd av antimateriale før Big Bang, på grunn av konjugering av ladning , paritet og reversering av tidens pil som gjennomgår elementære partikler som passerer gjennom dette første øyeblikket, som Sakharov kalte "punkt Φ" eller "singular hypersphere of zero scope":

"Vi kan tenke oss at det produseres nøytrale og spinnfrie maksimoner (eller fotoner) for t <0 fra et krympende materiale som har et overskudd av antikvarker, at de passerer" den ene gjennom den andre "på tidspunktet t = 0 når tettheten er uendelig, og de forfaller med overflødig kvark når t > 0, og oppnår dermed total CPT- symmetri av universet. Alle fenomenene som tilsvarer t <0 antas i denne hypotesen å være CPT- bilder av fenomenene som tilsvarer t > 0. "

Referanser

1. (i) Andrei Sakharov, "  Brudd på CP-invarians, C-asymmetri og baryon-asymmetri i universet  " , JETP Letters , vol.  5, n o  1,januar 1967, s.  24–27 ( les online , konsultert 17. februar 2018 )
2. Andrei Sakharov ( oversatt  fra engelsk av Louis Auguste Rioual), Scientific Works [“  Collected Scientific Works  ”], Anthropos, 1984, 316  s. ( ISBN  9782715710900 ) , II-kosmologi, kap.  7 ("Brudd på CP- invariansen , C- asymmetri og baryonisk asymmetri i universet"), s.  96

Eksterne linker

(en) Alexander D. Dolgov , “  Baryogenesis, 30 Years after  ” , Surveys in High Energy Physics , vol.  13, n bein  1-3,1998, s.  83-117 ( arXiv  hep-ph / 9707419 )