论宇宙中物质-反物质不对称的起源
高能物理 - 理论
2022-04-08 v1 高能物理 - 格点
摘要
为了研究宇宙中物质-反物质不对称的起源，我们采用了一个理论框架，其中标准模型作为一个庞加莱不变的场论，局域化于一个生活在更高维体空间中的理论的一个畴壁-反畴壁（DW-aDW）膜对上。我们认为，这样一个平行的 DW-aDW 对系统可能是在宇宙演化的极早期，当宇宙仍处于微观尺度时产生的，因为当垂直的额外维度是紧致的时候，与单个 DW 的产生相比，它的产生在拓扑上是可能的。守恒定律，如电荷和手征性，在组合的 DW-aDW 系统的真空涨落中不会被违反，但正如我们所展示的，在某些过程中，它们分别在每个壁上的同时守恒可能并不有利。特别是，随着时空在高维体空间中膨胀，DW 和 aDW 之间的距离 d 作为时间的函数而增加。我们证明，在宇宙演化的早期阶段，当 d 处于微观尺度时，从极化方向垂直于 DWs 的规范场涨落中产生粒子对的主要机制是粒子和反粒子产生在承载相反手征费米子的相对畴壁上。这种机制允许物质-反物质不对称性分别出现在 DW 和 aDW 中，而在组合的 DW-aDW 系统中则不允许这种不对称性。在这种场景下，在宇宙演化的后期和当前阶段，d 是宏观上很大的，在单个 DW 上违反这些守恒定律的概率，作为壁间距离的函数，被指数级地抑制。
引用
@article{arxiv.2204.03617,
title = {On the origin of matter-antimatter asymmetry in the Universe},
author = {Efstratios Manousakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03617},
year = {2022}
}