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SIV 引导的锂-7 BBN 问题解决

核理论 2025-10-01 v1

摘要

提出一种在标准模型大爆炸核合成(BBN)中解决 7^7Li 问题的可能方案。该概念的关键思想源于将 Scale-Invariant Vacuum(SIV)范式应用于 BBN。然而,我们得出结论,Reparametrization Invariant Symmetry Scaling(RISS)是 BBN 时期更合适的框架,而仅将 SIV 用作指导框架。结果是对观测到的原始元素丰度(4^4He、D/H、3^3He/D)实现 χ2<0.04\chi^2<0.04 的拟合,并在包含 7^7Li/H 观测后实现 χ21\chi^2\approx1 的拟合。结果通过利用公开可用的 PRIMAT 代码获得并与已知的标准 BBN 值进行比较。解决 7^7Li 问题需要 SIV 指导的偏离 BBN 局部热平衡,使得物质和辐射的热能相对于 SIV-共形因子 λ\lambda 在 BBN 时代以不同方式进行比例缩放。这可被视为由于制冷和物质性质引起的共形对称性的破坏。因此,该框架可能与核聚变问题相关。推导出的质子数为 Ωb12%\Omega_b\approx12\%(在未破坏 SIV 时)和 Ωb38%\Omega_b\approx38\%(在部分破坏 SIV 时),但在两种情况下均有 λ<1\lambda<1,这表明 Reparametrization Invariant Symmetry Scaling(RISS)优于传统的 SIV 观点。应用 RISS 范式后,λ>1\lambda>1Ωb10%\Omega_b\approx10\%,且 nTn_T 偏离于 naive SIV 建议的值。在所有 7^7Li 问题得到解决的情况下,质子数显著高于通常接受的 Λ\LambdaCDM 值 Ωb4.9%\Omega_b\approx4.9\%

关键词

引用

@article{arxiv.2509.10721,
  title  = {SIV Guided Resolution of the Lithium-7 BBN Problem},
  author = {Vesselin G. Gueorguiev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.10721},
  year   = {2025}
}

备注

4 pages, two column text, 1 figure and 1 table, to appear in A&A as letter article