¿Qué fue primero: los leptones o los bariones?

Si tuviera una gran colección de neutrones, podrían desintegrarse en protones, electrones y neutrinos a través de la desintegración beta , ya que los protones son los únicos bariones estables . Después de un tiempo, deberías sacar hidrógeno de eso.

Suponiendo algún proceso para explicar la bariogénesis , esto significaría que el universo podría comenzar con un montón de bariones neutros y generar electrones según sea necesario sin tener que preocuparse por la producción de pares para obtener sus leptones .

Con esto en mente, ¿hay alguna evidencia de que los hadrones se crearon primero y luego, a su vez, crearon leptones (independientemente de la evidencia de bariogenisis en sí)? ¿O la teoría actual sugiere que los leptones y los hadrones se crearon simultáneamente en el universo primitivo?

Respuestas (2)

Existe un modelo estándar de cosmología, es decir, aceptado como el estado actual de la investigación, llamado Big Bang .

Esto hace un uso extensivo de las interacciones conocidas de la física de partículas encapsuladas en el modelo estándar. , y asume una singularidad al comienzo del universo donde se generó originalmente la energía que se ve en el universo ahora.

Me gusta esta muestra de la historia del universo tal como se entiende en la actualidad.

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Desde el estado gravitatorio cuántico hipotético desde el principio hasta el final del período de inflación, todo es un modelo que reconcilia el comportamiento observado de los datos de radiación de fondo cósmico de microondas con un modelo de big bang.

De 10^-32s a 1μs se utiliza el modelo estándar de física de partículas, donde este es una sopa de todas las partículas de la tabla que aparecen y desaparecen en producciones de pares, por lo que hay un plasma de quarks y gluones que con el enfriamiento de la expansión permite la creación de protones estables. También habrá neutrones por simetría en la mezcla, pero se descompondrán y se recrearán siempre que la energía promedio de la sopa, los leptones y los hadrones, sea suficiente para permitir el decaimiento beta inverso . .

Ahí es donde es necesaria la bariogénesis, la asimetría entre protones y antiprotones, y donde la física de partículas aún no tiene la respuesta. Suponiendo que suceda, entonces es en la siguiente etapa, en la nucleosíntesis , que los neutrones se capturan en núcleos estables y la materia tal como sabemos que existe.

Entonces, la respuesta es que en el modelo actual del universo, los leptones y los quarks (hadrones) llegaron al mismo tiempo. Los bariones estables hechos de quarks aparecieron después de 1 ms.

El nivel de energía/temperatura en el universo inicial era demasiado alto (alrededor de 2 billones de Kelvin) para permitir que los bariones se mantuvieran estables. Había leptones más un plasma de quarks y gluones y, a medida que las temperaturas se enfriaban rápidamente, estos quarks se combinaron para formar bariones.

Según nuestro modelo actual, los leptones estuvieron aquí primero. Ninguna temperatura es demasiado alta para los leptones.