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宇宙学广义相对论中的粒子对产生

综合物理 2015-06-04 v2

摘要

Carmeli的宇宙学广义相对论(CGR)是一个五维(5-D)的时间、空间和速度理论,预言了由于宇宙膨胀而产生的加速度a_0 = c / τ,其中c是真空中的光速,τ = 1 / h是哈勃-卡梅利时间常数,h是零距离和无引力时的哈勃常数。卡梅利力作用在质量为m的粒子上为F_c = m a_0,是自然界中的第五种力。在CGR中,有效质量密度ρ_eff = ρ - ρ_c,其中ρ是物质密度,ρ_c是临界质量密度,我们将其等同于真空质量密度ρ_vac = -ρ_c。利用5-D CGR中爱因斯坦场方程的弱场解和卡梅利力得到的场,假设产生一对粒子。每个粒子的质量被确定为m = τ c^3 / (4G),其中G是牛顿常数。从物理学推导出的真空质量密度为ρ_vac = -ρ_c = -3/(8πG τ^2)。填充该体积的宇宙微波背景(CMB)黑体辐射温度为T_o = 2.72548 K,发现其与氢原子的电离能有关。定义辐射能量ε_γ = (1 - g) m c^2 / N_γ,其中(1-g)是初始能量m c^2转化为光子的比例,g是重子密度参数Ω_b的函数,N_γ是CMB辐射场中的光子总数。我们通过假设ε_γ = [(1 - g) m c^2] / N_γ = α^2 μ c^2 / 2与氢原子第一量子能级的电离能建立联系,其中α是精细结构常数,μ = m_p f / (1 + f),f = m_e / m_p,m_e是电子质量,m_p是质子质量。

关键词

引用

@article{arxiv.1203.4797,
  title  = {Particle Pair Production in Cosmological General Relativity},
  author = {Firmin J. Oliveira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1203.4797},
  year   = {2015}
}

备注

14 pages, 0 figures. The final publication is available at springerlink.com