带挠率的旋量与物质—反物质不对称性
广义相对论与量子宇宙学
2026-04-28 v3 量子物理
摘要
弯曲时空中自由狄拉克粒子的轨道角动量与自旋角动量之和的守恒律要求仿射联络具有反对称部分:挠率张量,这将广义相对论推广为爱因斯坦—嘉当引力理论。在挠率存在时,狄拉克方程变成旋量波函数中的非线性三次方程。我们证明,相应哈密顿量的能量本征值作为动量的函数,对旋量的费米子与反费米子分量不同,破坏了电荷共轭对称性,并且也依赖于螺旋度。因此,物质与反物质粒子具有不同的色散关系,从而具有不同的质量。该质量差随密度增大而增加,并在早期宇宙存在的嘉当密度附近变得显著。由于反物质粒子比物质粒子更重,它们在早期宇宙的对产生过程中也更慢,因而被原初黑洞引力俘获的截面更大。这一差异可能导致了可观测宇宙中的物质—反物质不平衡:缺失的反物质落入了黑洞。
引用
@article{arxiv.2101.04212,
title = {Spinors with torsion and matter$-$antimatter asymmetry},
author = {Nikodem Popławski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04212},
year = {2026}
}
备注
8 pages