Baryonenasymmetrie: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Baryonenasymmetrie wird bestimmt durch
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mit
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* der Anzahl <math> n_B </math> der [[Baryon]]en als Maß für die Menge der Materie
* der Anzahl <math> n_B </math> der [[Baryon]]en als Maß für die Menge der Materie
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Der beobachtete Zahlenwert
Der beobachtete Zahlenwert
:<math>\eta=(6{,}14\pm0{,}25)\cdot 10^{-10}</math>
:<math>\eta=(6{,}14\pm0{,}25)\cdot 10^{-10}</math>
konnte bisher am genauesten aus den Daten des [[WMAP]]-Satelliten aus der [[Kosmische Hintergrundstrahlung|kosmischen Hintergrundstrahlung]] ermittelt werden.<ref>{{cite journal|author=Richard H. Cyburt, Brian D. Fields, Keith A. Olive |title=Primordial Nucleosynthesis in Light of WMAP |journal= Phys.Lett.B |year=2003 |volume=567 |pages=227-234 |doi=10.1016/j.physletb.2003.06.026 |arxiv = astro-ph/0302431v2 }}</ref>
konnte bisher am genauesten aus den Daten des [[Wilkinson Microwave Anisotropy Probe|WMAP]]-Satelliten aus der [[Kosmische Hintergrundstrahlung|kosmischen Hintergrundstrahlung]] ermittelt werden.<ref>{{cite journal|author=Richard H. Cyburt, Brian D. Fields, Keith A. Olive |title=Primordial Nucleosynthesis in Light of WMAP |journal= Phys.Lett.B |year=2003 |volume=567 |pages=227–234 |doi=10.1016/j.physletb.2003.06.026 |arxiv = astro-ph/0302431v2 }}</ref>


== Baryonenasymmetrie im Universum ==
== Baryonenasymmetrie im Universum ==
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== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
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[[Kategorie:Teilchenphysik]]
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[[Kategorie:Kosmologie (Physik)]]
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Aktuelle Version vom 8. September 2019, 19:58 Uhr

Die Baryonenasymmetrie der Teilchenphysik ist die beobachtete große Dominanz der Materie gegenüber der Antimaterie im Universum. Sie ist eines der wichtigsten noch nicht verstandenen Phänomene der Teilchenphysik, da sie nicht durch das Standardmodell erklärt werden kann.

Die Baryonenasymmetrie wird bestimmt durch

$ \eta ={\frac {n_{B}-n_{\bar {B}}}{n_{\gamma }}}>0 $
$ \Rightarrow n_{B}\gg n_{\bar {B}} $

mit

  • der Anzahl $ n_{B} $ der Baryonen als Maß für die Menge der Materie
  • der Anzahl $ n_{\bar {B}} $ der Antibaryonen (der Antiteilchen der Baryonen) als Maß für die Menge der Antimaterie
  • der Anzahl $ n_{\gamma } $ der Photonen.

Der beobachtete Zahlenwert

$ \eta =(6{,}14\pm 0{,}25)\cdot 10^{-10} $

konnte bisher am genauesten aus den Daten des WMAP-Satelliten aus der kosmischen Hintergrundstrahlung ermittelt werden.[1]

Baryonenasymmetrie im Universum

Die Menge der Antimaterie im Universum lässt sich nicht direkt ermitteln, da sie von Astronomen nicht von der Materie unterschieden werden kann. Bei der Annihilation von Materie und Antimaterie tritt jedoch eine charakteristische elektromagnetische Strahlung auf, die aber nie beobachtet werden konnte. Das bedeutet, dass, sofern größere Mengen von Antimaterie im Weltraum vorkämen, diese auf großen Skalen von den Bereichen, in denen Materie dominiert – wie auf der Erde, im Sonnensystem und der Milchstraße – separiert sein müsste. Dies kann jedoch durch die kosmologischen Modelle weitgehend ausgeschlossen werden.

Theorien zur Erzeugung

Früher ging man allgemein davon aus, dass die Baryonenasymmetrie eine Anfangsbedingung für unser Universum ist, die zum Zeitpunkt des Urknalls fest vorgegeben sei. Da die Baryonenasymmetrie aber im Verlauf der Inflation stark reduziert worden wäre, müsste die anfängliche Asymmetrie auch unerklärbar groß gewesen sein.

Heute sagen die spekulativen Theorien der Baryogenese und der Leptogenese, die bisher nicht experimentell verifiziert werden konnten, eine dynamische Erzeugung der Asymmetrie während des Urknalls vorher.

Siehe auch

Literatur

Laurent Canetti, Marco Drewes, Mikhail Shaposhnikov: Matter and Antimatter in the Universe. In: New J.Phys. 14. Jahrgang, 2012, S. 095012, doi:10.1088/1367-2630/14/9/095012, arxiv:1204.4186, bibcode:2012NJPh...14i5012C.

Einzelnachweise

  1. Richard H. Cyburt, Brian D. Fields, Keith A. Olive: Primordial Nucleosynthesis in Light of WMAP. In: Phys.Lett.B. 567. Jahrgang, 2003, S. 227–234, doi:10.1016/j.physletb.2003.06.026, arxiv:astro-ph/0302431v2.