Antimatter gravity and the Universe
这一简要回顾的目的是双重的。首先,我们给出了前所未有的实验努力来测量反物质的引力加速度的概述;在欧洲核子研究中心的三个竞争实验中(AEGIS,ALPHA和GBAR)使用反氢,在世界上其他实验室使用μ和正电子素。第二,我们提出了21世纪的尝试,以开发一个新的宇宙模型与假设之间的引力排斥物质和反物质;到目前为止,三个根本不同的和不兼容的理论范式已经提出。这三个模型中的两个,狄拉克-米尔恩宇宙学(包含CPT破坏)和晶格宇宙(基于CPT对称性)假设一个由等量的物质和反物质组成的对称宇宙,反物质以某种方式“隐藏”在宇宙空隙中;这个假设产生了令人鼓舞的初步结果。第三个模型的核心是量子真空涨落是虚引力偶极子的假设;这一假设第一次使量子真空作为引力源成为可能和必然。标准模型物质被认为是宇宙的唯一内容,而通常归因于暗物质和暗能量的现象被解释为浸没的重子物质对量子真空的引力极化的局部和全局效应。另一个特征是,我们可能生活在一个由物质和反物质交替支配的循环宇宙中。大约三年后,我们将知道物质和反物质之间是否存在引力排斥;这一发现可能永远改变我们对宇宙的理解。
2019-11-21 physics.gen-ph
Dark Matter, Antimatter and Time-Symmetry
如果空间、时间和质能从大爆炸开始沿着时间轴在(+)和(-)方向上相等地向外扩展,那么根据外尔的定义,时间是对称的。在费曼-施图克尔伯格解释中,反物质与物质相同,但在时间上向后移动。本文认为这种解释在物理上是真实的,导致宇宙包含暗物质,其质量积累类似于普通的物质。随着时间的膨胀,在远离原点的两个方向上,量子不确定性允许(+)和(-)宇宙之间的质量泄漏短暂而减少。从(-)漏到(+)时间的物质在时间中向前移动,在(+)时间中产生物质的优势。从(+)时间到(-)时间的反物质泄漏以同样的方式在(-)时间宇宙中产生反物质优势。在多次湮灭之后,泄漏所留下的剩余的相反伙伴粒子(分别是反物质和物质)分别在反时间和时间中向外行进,也增加了两个宇宙中的两个优势。反宇宙应该可以通过引力透镜观测到,预测“类星体”大约有恒星质量,以及类星体的多重微透镜。不存在Z>1的原始反物质,并且与不同的单个星系相关的暗物质的数量有很大的变化。Nodland和Ralston观测到的银河系同步辐射偏振的最大旋转轴具有对称性。指出了在接近原点时视界问题的一种新的解。解释了波函数和时间箭头的坍缩,以及量子相互作用的非定域性和瞬时性。将这个假设扩展到六维,宇宙中有83.3%的暗物质。
1999-03-20 physics.gen-ph
Do we live in the universe successively dominated by matter and antimatter?
我们想知道一个循环的宇宙是否可能由物质和反物质交替支配。这种情况需要一种机制,在大挤压的最后阶段将物质转化为反物质(或反物质转化为物质)。通过给出一个例子,我们已经表明,在原则上这样的机制是可能的。我们的机制是基于物质和反物质之间的一种假设的排斥力,这种排斥力至少存在于黑洞的视界深处。当宇宙被简化为一个小尺寸的超大质量黑洞时,一个很强的引力场可能从量子真空中产生(通过Schwinger型机制)粒子-反粒子对。从真空中产生的反物质的数量等于黑洞质量的减少,并被强烈地排斥。当黑洞的尺寸足够小时,反物质的产生可能变得如此之快,以至于我们宇宙中的物质可能在几分之一秒内转变为反物质。如此快速的物质到反物质的转换可能看起来像一个大爆炸。我们的机制防止了奇点;一个新的周期可能以比普朗克长度大30个数量级的初始尺寸开始,这表明宇宙学中不需要暴胀场景。此外,没有必要援引CP破坏来解释物质-反物质的不对称性。简单地说,我们今天的宇宙是由物质主导的,因为以前的宇宙是由反物质主导的。
2011-06-07 astro-ph.CO physics.gen-ph
Matter-Antimatter Asymmetry Of The Universe and Baryon Formation From Non-Equilibrium Quarks and Gluons
重子数破缺、CP破坏和大爆炸后早期宇宙的非平衡演化被认为是解释观测到的宇宙物质-反物质不对称性(重子不对称性)的必要条件。由于没有观测到自由夸克,而重子是由夸克和胶子的禁闭形成的,为了研究宇宙的重子不对称性,有必要了解在大爆炸之后的早期宇宙中,重子是如何从非平衡夸克和胶子中首次形成的。本文从QCD的第一性原理出发,利用非平衡QCD的闭时路径积分方法,研究了大爆炸后早期宇宙中非平衡夸克和胶子的重子形成过程。
2019-09-03 physics.gen-ph
Dark matter, dark energy and gravitational proprieties of antimatter
我们认为,物质和反物质之间最终的引力排斥可能是理解暗物质和暗能量本质的关键。如果存在引力排斥,真空中的虚粒子-反粒子对可以被认为是引力偶极子。我们使用一个简单的玩具模型来揭示第一个迹象,即由银河系中的重子物质引起的这种真空的引力极化可能产生与假设的暗物质存在相同的效果。此外,我们认为虚粒子-反粒子对中引力荷的抵消,可能是解决宇宙学常数问题和用真空能量鉴别暗能量的基础。因此,暗物质和暗能量可能不是新的未知形式的物质能量,而是量子真空和已知重子物质之间复杂相互作用的结果。
2009-10-21 physics.gen-ph
Problems of antimatter after Big Bang, dark energy and dark matter. Solutions in the frame of non-local physics
量子孤子是在广义量子流体力学的帮助下发现的。孤子具有自洽电场中稳定量子物体的性质。该理论的提出表明了广义量子流体力学在研究量子孤子中的巨大可能性。该理论导致孤子作为广义量子流体力学的典型形式。从牛顿引力理论和非定域动力学理论的立场出发,讨论了万有反引力原理。发现解释宇宙中的哈勃效应和星系自转速度的特殊特征,不需要引入暗物质和暗能量等新的本质。大爆炸后的反物质问题是从非定域物理学的立场来考虑的。困难的根源在于从局域物理学原理出发的总的过于简化,反映了局域动力学输运理论的一般缩短。保留字:输运过程理论基础;广义玻尔兹曼物理动力学;等离子体引力类比;反引力;暗能量;暗物质;孤子理论;大爆炸后的反物质。PACS:67.55.Fa,67.55.Hc
2010-12-22 physics.gen-ph
What would be outcome of a Big Crunch?
我认为存在一种尚未发现的相互作用:物质和反物质之间的排斥。这种力的最简单和最优雅的候选者是粒子和反粒子之间的引力排斥。我认为,这样的力量可能会产生一个新的宇宙;通过将我们宇宙的最终大挤压转变为类似于大爆炸的事件。事实上,当一个坍缩的宇宙被还原为一个小尺寸的超大质量黑洞时,一个非常强的引力场可能会从周围的真空中产生粒子-反粒子对。从物理真空中产生的反物质的数量等于“黑洞宇宙”质量的减少,并被它猛烈地排斥。当黑洞的尺寸足够小时,反物质的产生可能会变得如此巨大和快速,以至于我们宇宙中的物质可能会在普朗克时间的一小部分内消失。因此,物质到反物质的快速转变可能看起来像一个大爆炸,其初始大小比普朗克长度大30个数量级,质疑暴胀的必要性。此外,一个由物质主导的宇宙的大坍缩导致一个由反物质主导的新宇宙,反之亦然;不需要援引CP破坏来解释物质-反物质不对称性。简单地说,我们今天的宇宙是由物质主导的,因为以前的宇宙是由反物质主导的。
2011-02-08 physics.gen-ph
Does antimatter emit a new light ?
我们确定了当前反物质的经典和量子理论的一些有问题的方面,我们介绍了一个新的数学形式主义,这是一个反自守的图像,相当于在运营商水平的电荷共轭,但适用于从牛顿方程的量子力学,我们表明,新兴的新理论的反物质恢复已知的实验数据的电弱相互作用;我们最终确定了该理论的下列预言:1)引力曲率在物质场中的反转(反重力)对于稳定的反粒子及其束缚态,如反氢原子; 2)常规的一个基本粒子和它的反粒子(如电子偶素)的束缚态的(吸引的)引力; 3)预言反氢原子发射出一个新的光子,该光子与所有电弱相互作用的常规光子一致,但在物质的引力场中受到排斥。
1997-01-02 physics.gen-ph
Antimatter, just a `semantic' question
为了把轻子纳入起源于原始宇宙中CP破坏的物质-反物质不对称性的理论框架中,建议把e-、μ-、τ-及其伴随的中微子重新命名为“反粒子”,把e+、μ +、τ +及其伴随的反中微子重新命名为“粒子”。
2011-05-23 physics.gen-ph
Classical isodual theory of antimatter
对当代物理学文献的考察表明,虽然从牛顿力学到量子场论,物质在各个层次的研究中都得到了处理,但反物质只在二次量子化的层次上得到了处理。为了在适当的时候恢复物质和反物质的完全等价性,本文提出了一种反物质的经典表示,它从原始牛顿水平开始,在所有随后的水平上都有预期的图像。通过回忆粒子到反粒子的电荷共轭是反自守的,所提出的反物质理论是基于一种新的映射,称为等对偶性,它也是反自守的,但它适用于从经典水平开始,然后持续到量子水平。作为我们研究的一部分,我们提出了新的反同构isodual图像的伽利略,特殊和广义相对论,并显示其表示的反物质与所有可用的经典实验知识,即电磁相互作用的兼容性。我们还确定了物质领域中反物质的反重力预测(反之亦然),而没有任何对其有效性的要求,并将其解决方案推迟到具体的实验中。为了避免一个令人望而却步的长度,该文件被限制到经典的治疗没有得到充分的治疗,直到现在。算子配置文件的研究,如等价性的isoduality和电荷共轭和isoduality理论在粒子物理中的含义,在一个单独的文件进行。
1997-05-02 physics.gen-ph
What Exactly is Antimatter (Gravitationally Speaking)?
基于 ALPHA-g 反氢自由落体实验结果,本文指出因反质子大部分质量源于胶子束缚能,在反引力假设下反氢仍受地球净吸引,计算得其加速度为 $0.33g$,并由此推导出宇宙早期的物质-反物质不对称新机制。
2024-12-24 physics.gen-ph
Seeable matter; unseeable antimatter
我们所看到的宇宙显示出一切由物质组成的迹象。这被认为是理论物理学中一个未解决的重大问题。使用基于代数${\bf{T}} := {\bf{C}}\otimes{\bf{H}}\otimes{\bf{O}}$的数学模型,一个解释是,这个可见的宇宙不是整个宇宙;宇宙中有一个不可见的部分,由反物质星系和物质组成,还有一个额外的6维空间(也是不可见的)将物质侧与反物质连接起来-至少。
2014-07-16 hep-th physics.gen-ph
Antimatter Gravity and the Results of the ALPHA-g Experiment
本文针对ALPHA-g实验观测到的反氢引力吸引现象,提出两种保留大尺度引力排斥的CPT引力修正方案,并证明在牛顿近似下时间反演非排斥引力必需,为单一时间方向的膨胀宇宙提供可能。
2025-03-05 physics.gen-ph
Lie-Admissible Invariant Origin of Irreversibility for Matter and Antimatter at the Classical and Operator Levels
在整个20世纪,人们普遍认为不可逆性是一个没有算符对应的纯经典事件。然而,一个经典的不可逆系统不能被一致地分解成有限数量的可逆量子粒子(反之亦然),从而确定了不可逆性的起源在21世纪初基本上是未知的。为了解决这个问题,我们采用Lagrange和Hamilton关于不可逆性的历史分析表示,在其解析方程中加入外部项,证明了在适当的书写下,时间演化的括号表征了覆盖Lie-容许代数,证明了正则性有一个由强子力学的Lie-容许分支给出的完全相容的算子对应物;我们发现,当不可逆公式与用于可逆系统的传统数学处理时,灾难性的数学和物理不一致; 2并表明,当动力学方程与一种新的不可逆数学处理时,李容许公式是完全一致的,因为在经典和算子水平上都是不变的。封闭的孤立系验证传统的总守恒律的情况下,但拥有不可逆的结构,通过李同位素子类的李容许配方处理。该分析是在经典和算子层面上对物质和反物质进行的,以防止仅对物质或单独对反物质进行研究时发生阴险的不一致,正如大一统问题所知的那样。
2006-01-10 physics.gen-ph
Lorentz Electrodynamics, Matter/Antimatter Cosmology and Astroparticle Physics
证明了非对易洛伦兹度规满足所谓的非传播波。长程力作为这些波动的描述。它导致了场值(群速度和德布罗意波的强度)自然地引入麦克斯韦方程组,反物质自然地引入牛顿力学。波动理论的早期预测之一是反粒子(具有负群速度的模式)的存在。它们被普通物质吸引,但由于引力而排斥普通物质和彼此。这两种物质之间的相互作用可能导致宇宙膨胀,并维持宇宙强辐射源的能量库。
2004-01-07 physics.class-ph physics.gen-ph
The Probability for matter-Antimatter Segregation Following the Quark-Hadron Transition
萨哈罗夫、阿尔芬、克莱因、魏茨泽克、伽莫夫和哈里森等宇宙学家在试图解释早期宇宙中强子分布的情况时,都忽略了冻结前重子和反重子的分布。他们只是接受了一个均匀分布:每个重子与一个反重子配对。他们接受这一假设导致了无法克服的理论困难。本文摒弃了这种同质性或一致性的假设。虽然这篇文章确实涉及了早期宇宙的问题,但它并不意味着涉及能量分布函数,也不意味着涉及任何能量不对称性的争论。团簇形成是严格几何的。就早期宇宙学家所面临的问题而言,这篇文章具有价值,但也应该完成历史记录。
2010-09-26 astro-ph.CO physics.gen-ph
Thermodynamics and time-directional invariance
在常规热力学中,时间方向不是不变的。我们广泛地遵循路德维希玻尔兹曼的思想,并探讨在热力学假设的时间方向不变性的影响。在这项研究中,我们要求热力学描述不改变下的时间反转伴随着由反物质取代的物质(即CPT不变热力学)。物质和反物质被定义为热力学概念,而没有详细说明它们的物理结构。我们的分析停留在概念热力学的极限内,并导致有效的负温度、对时间旅行的热力学限制以及物质和反物质的固有对抗。这种对抗是纯粹的热力学;它解释了物质和反物质之间难以达到热力学平衡,也没有假设它们在接触时相互湮灭。我们相信,这项工作的结论不仅对研究或教学热力学的人,而且对更广泛的科学受众都有意义。
2012-09-10 physics.gen-ph physics.pop-ph
Can the matter-antimatter asymmetry be easier to understand within the "spin-charge-family-theory", predicting twice four families and two times $SU(2)$ vector gauge and scalar fields?
这一贡献是试图理解的物质-反物质不对称性在宇宙中的{ \it自旋-电荷-家庭理论},如果假设瞬子真空和混合矩阵中的复杂相之间的非平衡过程中的过渡是物质-反物质不对称性的来源,在文献中研究了几个提出的理论。{ \it自旋-电荷-族理论}在显示超越{ \it标准模型}的正确方法方面是非常有希望的。它预言了家庭和他们的质量矩阵,解释了收费和规范场的起源。它预言宇宙在经历两次$SU(2)\times U(1)$相变后,即对称性从$SO(1,3) \times SU(2) \times SU(2) \times U(1) \times SU(3)$首先破缺到$SO(1,3) \times SU(2) \times U(1) \times SU(3)$,然后破缺到$SO(1,3) \times U(1) \times SU(3)$,存在两次去耦合的四个族.上四族在第一个相变中获得质量,而下四族在电弱突变处获得质量。对于这两个对称性破缺,标量非阿贝尔场,即生成族算子的规范场(的叠加)有贡献。在上面四个族中最轻的是稳定的(与宇宙的生命相比),因此是构成暗物质的候选者。较低的四个族中最重的应该在LHC或更高的能量下看到。
2010-11-26 hep-ph hep-th physics.gen-ph