最小标准模型电弱相变中的重子生成与螺旋磁生成

我们首先考虑对称相 $T>T_{EW}$ 中不同尺寸 $\rho$ 的 sphaleron 产生率。在小 $\rho$ 处，分布被增长的质量 $M\sim 1/\rho$ 截断，在大 $\rho$ 处被磁屏蔽质量截断。在破缺相 $T<T_{EW}$，尺度由 Higgs 真空期望值 $v(T)$ 设定。我们引入“sphaleron 冻结”概念，即 sphaleron 产生率与哈勃宇宙膨胀率相匹配。在冻结时，sphaleron 处于非平衡态。当非零 Weinberg 角使其非球形时，sphaleron 爆发产生声波甚至引力波。我们重新审视 sphaleron 爆发期间的 CP 破坏。我们使用标准模型 CKM 夸克矩阵评估其大小，先针对非零而后零 Dirac 本征态。我们发现其大小在 sphaleron 冻结条件 $T\approx 130\, GeV$ 处达到最大。我们进而估算产生观测到的宇宙重子不对称量所需的 CP 破坏量。结果约比我们基于 CKM 的估算低一个数量级。我们还将重子不对称与 $U(1)$ 磁手性的生成相联系，该手性预期守恒并可能见于偏振星系际磁场中。