我们是否生活在一个由物质和反物质先后主导的宇宙中?
综合物理
2011-08-11 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们思考一个循环宇宙是否可能交替由物质和反物质主导。这种情景要求在最终的大挤压阶段存在一种将物质转化为反物质(或反物质转化为物质)的机制。通过给出一个例子,我们表明原则上这种机制是可能的。我们的机制基于物质与反物质之间的一种假设性排斥力,这种力至少存在于黑洞视界深处。当宇宙坍缩成一个尺寸很小的超大质量黑洞时,这种假想力的极强场可能会通过施温格型机制从量子真空中产生粒子-反粒子对。从真空中产生的反物质数量等于黑洞质量的减少量,并被猛烈地排斥出去。当黑洞尺寸足够小时,反物质的产生可能变得非常迅速,以至于我们宇宙的物质可能在不到一秒的时间内转化为反物质。这种物质到反物质的快速转化可能看起来像一次大爆炸。我们的机制避免了奇点;新的循环可能从一个比普朗克长度大30多个数量级的初始尺寸开始,这表明宇宙学中不需要暴胀情景。此外,也无需引入CP破坏来解释物质-反物质不对称性。简单地说,我们现今的宇宙由物质主导,是因为前一个宇宙由反物质主导。
引用
@article{arxiv.1106.1260,
title = {Do we live in the universe successively dominated by matter and antimatter?},
author = {Dragan Slavkov Hajdukovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.1260},
year = {2011}
}