Электрослабая эпоха
Часть серии о |
Физическая космология |
---|
В физической космологии — эпоха электрослабого взаимодействия это период эволюции ранней Вселенной, когда температура Вселенной упала настолько, что сильное взаимодействие отделилось от электроядерного взаимодействия, но была достаточно высокой, чтобы электромагнетизм и слабое взаимодействие оставались слитыми в одно целое. однократное электрослабое взаимодействие выше критической температуры нарушения электрослабой симметрии (159,5±1,5 ГэВ [1] в Стандартной модели физики элементарных частиц). Некоторые космологи относят электрослабую эпоху к началу инфляционной эпохи , примерно 10 лет. −36 секунд после Большого взрыва . [2] [3] [4] Другие оценивают его примерно в 10 −32 секунд после Большого взрыва, когда потенциальная энергия поля инфлатона , которое вызывало инфляцию Вселенной в эпоху инфляции, была высвобождена, наполнив Вселенную плотной горячей кварк-глюонной плазмой . [5] Взаимодействия частиц на этой фазе были достаточно энергичными, чтобы создать большое количество экзотических частиц , включая W- и Z-бозоны и бозоны Хиггса . По мере того как Вселенная расширялась и охлаждалась, взаимодействия становились менее энергичными, и когда Вселенной было около 10 −12 секунд, W- и Z-бозоны перестали создаваться с наблюдаемой скоростью. [ нужна ссылка ] слабое взаимодействие стало короткодействующей силой Оставшиеся W- и Z-бозоны быстро распались, и в следующую кварковую эпоху .
Электрослабая эпоха завершилась электрослабым фазовым переходом , природа которого неизвестна. Если это первый порядок, это может стать источником гравитационно-волнового фона. [6] [7] Электрослабый фазовый переход также является потенциальным источником бариогенеза . [8] [9] при условии условий Сахарова . выполнения [10]
В минимальной Стандартной модели первого или второго рода, переход в эпоху электрослабости был не фазовым переходом а непрерывным кроссовером, предотвращающим любой бариогенез . [11] [12] или создание наблюдаемого фона гравитационных волн . [6] [7] Однако многие расширения Стандартной модели, включая суперсимметрию и модель двух дублетов Хиггса, имеют электрослабый фазовый переход первого рода (но требуют дополнительного CP-нарушения ). [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Д'Онофрио, Микела; Руммукайнен, Кари (2016). «Стандартная модель кроссовера на решетке». Физ. Преподобный Д. 93 (2): 025003. arXiv : 1508.07161 . Бибкод : 2016PhRvD..93b5003D . дои : 10.1103/PhysRevD.93.025003 . hdl : 10138/159845 . S2CID 119261776 .
- ^ Райден, Б. (2003). Введение в космологию . Аддисон-Уэсли. п. 196 . ISBN 0-8053-8912-1 .
- ^ Эллдей, Джонатан (2002). Кварки, лептоны и Большой взрыв . Тейлор и Фрэнсис . п. 334 . ISBN 978-0-7503-0806-9 .
- ^ Наша Вселенная. Часть 6: Электрослабая эпоха , Научный исследователь
- ^ Лекция 13: История очень ранней Вселенной. Архивировано 27 марта 2012 г. в Wayback Machine , доктор Бальша Терзич, Центр разработки ускорителей и детекторов Северного Иллинойса.
- ^ Перейти обратно: а б Каприни, Кьяра; и др. (2020). «Обнаружение гравитационных волн в результате космологических фазовых переходов с помощью LISA: обновление». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2020 (3): 024. arXiv : 1910.13125 . Бибкод : 2020JCAP...03..024C . дои : 10.1088/1475-7516/2020/03/024 . S2CID 204950387 .
- ^ Перейти обратно: а б Гильери, Дж.; Джексон, Г.; Лейн, М.; Чжу, Ю. (2020). «Фон гравитационных волн из физики Стандартной модели: полный ведущий порядок». Журнал физики высоких энергий . 2020 (7): 092. arXiv : 2004.11392 . Бибкод : 2020JHEP...07..092G . дои : 10.1007/JHEP07(2020)092 . S2CID 216144470 .
- ^ Л. Д. Маклерран; М.Е. Шапошников; Н. Турок; М.Б. Волошин (1991). «Почему барионная асимметрия Вселенной составляет примерно 10**-10». Физ. Летт. Б. 256 : 451–456. дои : 10.1016/0370-2693(91)91794-В .
- ^ Моррисси, Дэвид Э.; Рэмси-Мусольф, Майкл Дж. (2012). «Электрослабый бариогенез». Нью Дж. Физ . 14 (12): 12500. arXiv : 1206.2942 . Бибкод : 2012NJPh...14l5003M . дои : 10.1088/1367-2630/14/12/125003 . S2CID 119230032 .
- ^ А.Д. Сахаров (1967). «Нарушение CP-инвариантности, C-асимметрии и барионной асимметрии Вселенной» . Журнал экспериментальной и теоретической физики . 5 : 24–27. Архивировано из оригинала 16 мая 2019 г. Проверено 14 июля 2020 г. и по-русски, А.Д. Сахаров (1967). «Нарушение CP-инвариантности, C-асимметрии и барионной асимметрии Вселенной» . ЖЭТФ Письма . 5 : 32–35. Архивировано из оригинала 6 июня 2019 г. Проверено 14 июля 2020 г. переиздан как А.Д. Сахаров (1991). «Нарушение CP-инвариантности, C-асимметрии и барионной асимметрии Вселенной» . Успехи советской физики (на русском и английском языках). 34 (5): 392–393. Бибкод : 1991СвФУ..34..392С . дои : 10.1070/PU1991v034n05ABEH002497 .
- ^ Бергерхофф, Бастиан; Веттерих, Кристоф (1998). «Электрослабый фазовый переход в ранней Вселенной?». Актуальные темы астрофундаментальной физики: первичная космология . Спрингер Нидерланды. стр. 211–240. arXiv : hep-ph/9611462 . дои : 10.1007/978-94-011-5046-0_6 . ISBN 978-94-010-6119-3 . S2CID 13949582 .
- ^ Каджантие, Кейджо; и др. (1996). «Электрослабый фазовый переход: непертурбативный анализ». Нукл. Физ. Б. 466 (1–2): 189–258. arXiv : hep-lat/9510020 . Бибкод : 1996НуФБ.466..189К . дои : 10.1016/0550-3213(96)00052-1 . S2CID 119416033 .
- Грин, Брайан (2005). Ткань космоса: пространство, время и текстура реальности . Penguin Books Ltd. Бибкод : 2004fcst.book.....G . ISBN 978-0-14-101111-0 .