来自热力学时间箭头的重子生成：传递函数界限与熵钟机制
高能物理 - 唯象学
2026-01-13 v1
摘要
我们建立了一个定量陈述：在平滑冻结（绝热消除）下，由纯振荡（零均值）化学势驱动的重子生成被参数化地抑制。一个简单的玩具模型产生了一个解析低通传递函数 F(x)=1/sqrt(1+x^2)，其中 x = omegatau_off，捕获了 omegatau_off >> 1 时的抑制效应。然后我们提出一个与热力学不可逆性相关的“熵钟”源：在再加热过程中，共动熵 S = a^3 s 的增长产生一个符号确定的化学势 mu_B = epsilon * d log S/dt，驱动自发重子生成。最终的不对称性归结为一个重叠积分 Pi_eff = integral dt W(t) Pi(t)，即违反窗口 W(t) 与熵产生 Pi(t)= d log S/dt 之间的积分。作为一个最小基准，来自Weinberg算子的 Delta L=2 散射产生 T_F ~ 10^12-10^13 GeV（对于 m_nu ~ 0.05 eV），要求 epsilonPi_eff ~ few x 10^-3。
引用
@article{arxiv.2601.06302,
title = {Baryogenesis from the Thermodynamic Arrow of Time: a Transfer-Function Bound and an Entropy-Clock Mechanism},
author = {Yakov Mandel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.06302},
year = {2026}
}
备注
7 pages, 3 figures. Expanded full-length version; derivations and checks included in appendices