Baryogenesis in cosmological models with symmetric and asymmetric quantum bounces
从宇宙微波背景各向异性的观测数据、原始核合成的预测以及物质-反物质湮灭中没有强烈辐射所表明的重子-反重子不对称性(在我们的宇宙中物质超过反物质)构成了宇宙学中未解之谜。作为高能粒子物理标准模型的扩展,人们提出了两种重子非对称性机制。他们依赖于涉及重子数流的新耦合,一个与标量场,称为自发重子生成,另一个与时空曲率,称为引力重子生成。这两种机制的背景下,许多反弹的情况下,无论是对称或不对称的反弹。结果表明,这些方案的自由参数的约束,施加产生所观察到的重子熵比,是温和的,已经包含的值与其他观测约束来自宇宙学扰动的功率谱的功能兼容。因此,如果所提出的两种机制中的一种发生在自然界中,那么现实的弹跳模型可以产生所观察到的重子-反重子不对称性。
2020-10-09 gr-qc
Primordial space-time foam as an origin of cosmological matter-antimatter asymmetry
提出的可能性,所观察到的宇宙学物质反物质的不对称性可能存在于不对称的时空波动和它们的相互作用与Stckelberg-Feynman解释的反物质。本文还指出时空涨落的作用是减小过去的精细结构常数。最近对类星体吸收线的研究为这一预测提供了4.1标准差的支持。我们的考虑表明,在存在时空涨落的情况下,定域规范不变性原理和相关的平行输运概念必须发生根本性的变化。
2001-07-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Electromagnetic Asymmetry, Relegation of Curvature Singularities of Charged Black Holes, and Cosmological Equations of State in View of the Born--Infeld Theory
它示出的Born-Infeld非线性电动力学与多项式型非线性容纳有限能量的电点电荷,但拒绝有限能量的磁点电荷,或单极子,从而拼写出电磁不对称性。此外,它表明,在一个系统的方式,有限能量带电黑洞的曲率奇异性的Born-Infeld理论的背景下,可以有效地降级或在某些情况下,在临界质能条件下,这已成功地应用于早期的具体研究。此外,它是通过许多例子说明这里考虑,当适应描述标量波称为k-本质的问题,玻恩-因菲尔德形式主义提供了一个肥沃的土壤宇宙学的应用,包括实现加速暗能量膨胀和获得足够的场论实现各种宇宙流体模型的状态方程。
2023-02-16 gr-qc hep-th math-ph
Asymmetric Swiss-cheese brane-worlds
我们研究了一个以黑洞为代表的局部不均匀性的膜世界宇宙学方案。膜不对称地嵌入体中。穿过弗里德曼膜的黑弦/雪茄产生瑞士奶酪型结构。这个宇宙永远膨胀和减速,就像它的广义相对论类似物一样。然而,宇宙流体的演化可以沿着四个分支进行,其中两个允许具有正的能量密度,其中一个具有对称嵌入极限。在这个分支上,未来的压力奇点可能出现在以下两种情况之一:(a)宇宙学和黑洞膜区域的宇宙学常数不同;(b)左右体宇宙学常数不同。虽然通过重新定义流体变量可以避免(a)的行为,但(b)建立了压力奇异性发生的不对称性的临界值。我们引入了压力奇异性审查,它限制了体宇宙学常数的不对称程度。我们还表明,作为一个模型独立的通用功能,由于体积宇宙学常数的不对称源项在早期宇宙的增加。为了服从核合成的约束,膜张力应该同时从上面和下面受到约束。在最大不对称度服从压力奇异性审查的情况下,上限是下限的10倍。然而,目前的宇宙学观测所允许的不对称程度要小得多,将上限推到无穷大。
2007-07-31 astro-ph gr-qc hep-th
Neutrino coupling to cosmological background: A review on gravitational Baryo/Leptogenesis
在这项工作中,我们回顾了宇宙中物质-反物质不对称性的起源理论。在CPT守恒场论中实现重子发生和轻子发生的一般条件已由萨哈罗夫规定。在这篇评论中,我们讨论的情况下,背景标量或引力场自发地打破CPT对称性和分裂粒子和反粒子之间的能级。在这种背景下,在热平衡条件下进行的重子或轻子数破坏过程会导致重子或轻子数不对称。
2013-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Universal Bilinear Model for the Dependence of Void Asymmetry Distributions on $Ω_{m}$ and $σ_{8}$
Seoul National University(首尔大学)
通过分析空洞星系的红移不对称性,提出一种新方法约束膨胀模型的标量谱指数运行,揭示其在不同宇宙学模型中的普遍性及非零运行的影响。
2026-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Forecast on lepton asymmetry from future CMB experiments
我们考虑了中微子形式的轻子不对称性,并通过简并参数($ξ_ν$)对这种不对称性施加了新的预期的灵敏度。以三个中微子状态的默认情况下,我们发现$ξ_μ = 0.05 \pm 0.10 \, (\pm \, 0.04)$,从核心(CMB-S4)在95%的CL,分别。此外,在这种情况下,我们评估的中微子质量尺度,获得正常的层次质量计划是特权。我们的结果是宇宙学轻子不对称性和中微子质量尺度在此背景下,从它可以带来的$ξ_ν$的零假设(及其对$ΔN_{\rm eff}$的影响)的角度来看,也许,\textbf{$ξ_ν$}可能采取非零值高达95% CL从未来的实验,如CMB-S4。此处获得的CMB-S4灵敏度结果不包括所有预期系统误差。
2019-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The minimal cosmological standard model
本文提出一个最小宇宙学标准模型,仅在引力部分显式破坏全局PQ对称性,从而同时解释标度起源、暴胀、物质-反物质不对称、中微子质量、暗物质和强CP问题。
2025-07-22 gr-qc hep-ph
Matter-antimatter asymmetry in a rotating universe: Dirac spinors in axisymmetric Bianchi IX cosmology
University of Cologne(科隆大学)
研究轴对称Bianchi IX宇宙学模型中时空几何对物质-反物质不对称性的影响,发现各向异性与旋转导致自旋依赖的能量分裂和粒子-反粒子不对称性。
2025-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter-antimatter asymmetry induced by non-linear electrodynamics
在这项工作中,我们提出了一个经济的模型来解决一些开放的宇宙学问题,如缺乏初始宇宙奇点,宇宙的早期加速和物质反物质不对称的产生。该模型是基于一个场景,其中早期宇宙由一个非线性电动力学场。发现非线性电动力学模型有一个状态方程$p=\frac{1}{3} ρ- \frac{4}{3} βρ^{1+α}$,它表明宇宙经历了一个早期的纪元加速到由$p =\frac{1}{3} ρ$给出的辐射纪元。我们发现,在能量密度,压力和曲率的奇异性是不存在的早期阶段。在我们的方案中,重子不对称性是由非线性参数$β$产生的。此外,我们计算了由此产生的重子不对称性,并讨论了如何获得成功的引力重子生成模型的参数空间的不同值。
2021-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The origin of dark matter, matter-anti-matter asymmetry, and inflation
早期宇宙加速膨胀的一个快速阶段,称为暴胀,稀释了除了真空引起的量子涨落之外的所有物质。这些是负责播种的初始扰动的重子物质,非重子暗物质和观测到的温度各向异性的宇宙微波背景(CMB)辐射。为了解释今天观测到的宇宙,暴胀的结束还必须激发一个充满重子、一定量的重子不对称性和暗物质的热浴。我们回顾了目前的理解膨胀,暗物质,产生物质-反物质不对称性的机制,并在地面和空间为基础的实验测试他们的前景。
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
From Equivalence Principles to Cosmology: Cosmic Polarization Rotation, CMB Observation, Neutrino Number Asymmetry, Lorentz Invariance and CPT
本文综述了宇宙极化旋转观测的方法,并对当前的研究现状进行了展望。在研究等效原理之间的关系时,我们发现长程赝标光子相互作用是允许的。赝标量-光子相互作用会引起传播的电磁波的线偏振随宇宙学/天体物理学距离的旋转。2002年,DASI成功地观测到了宇宙微波背景辐射的偏振。2003年,WMAP在宇宙微波背景中观测到了10 σ以上的偏振与温度各向异性的相关性。从WMAP观测中的这种高偏振-温度相关性出发,我们将宇宙微波背景(CMB)传播的线偏振旋转限制在0.1 rad。赝标-光子相互作用正比于赝标场的梯度。从唯象的观点来看,这个梯度可以是中微子数不对称流,也可以是其他密度流,或者是一个常数矢量。在这些情况下,洛伦兹不变性或CPT可能会或可能不会被有效地违反。在本文中,我们回顾和汇编各种结果。预计明年发射的普朗克卫星将提高CMB偏振观测的精度。未来一个专门的CMB偏振观测器将更深入地探讨这一基本问题。
2008-02-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational mechanism for baryogenesis in the cosmological QCD phase transition
现代宇宙学中最大的谜团之一是在宇宙中观察到的重子不对称性。在当前的重子生成模型中,引力起着次要的作用,尽管这个过程被认为发生在早期宇宙中,受到强烈的引力场的影响。在目前的工作中,我们恢复萨哈罗夫的重子生成的原始计划,并提出了重力在这个过程中的核心作用。这是通过引力场与强相互作用场和夸克场之间的非最小耦合(NMC)来实现的。在作用过程中,该机制导致重子数不守恒和CP破坏。此外,NMC诱导减少的有效夸克质量,这有利于一阶QCD相变。因此,重子不对称性可以在夸克时代到强子时代的过渡中实现。
2016-11-24 gr-qc hep-ph hep-th
Time Asymmetry of Cosmic Background Evolution in Loop Quantum Cosmology
本文讨论了圈量子宇宙学(LQC)中宇宙背景随时间演化相对于量子反弹的不对称性,利用反弹点$ϕ_{\rm B}$的标量场值。我们使用混沌势和$R^2$势来证明在反弹之前可能的紧缩可以抵消解决宇宙学难题所需的膨胀,因此LQC中的模型需要一定程度的时间不对称性。这个$ϕ_{\rm B}$依赖于模型,并且与通货紧缩和通货膨胀的量密切相关,因此我们可以使用观察来限制$ϕ_{\rm B}$,从而限制模型参数。随着进一步的研究,这种形式主义应该是有用的,在提供一个观测的LQC模型的测试平台。
2019-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Signatures of asymmetry: Gravitational wave memory and the parity violation
本文提出利用引力波积分宇宙学记忆(ICM)放大宇宙学距离上的微弱偏振振幅差异,从而探测引力宇称破缺并约束引力理论。
2025-07-24 gr-qc hep-ph hep-th
On the Role of Cosmological Gravitational Particle Production in Baryogenesis
本文利用 Bogoliubov 方法研究引力粒子产生框架下的重子不对称性,表明低重加热温度下 GUT 重子产生可在广泛共形耦合范围内成功,并给出轻子产生所需的温度与右手中微子质量约束。
2024-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isotropic charged cosmologies in infrared-modified electrodynamics
人们早就知道,量子电动力学的协变公式与带电扇区中状态的局部描述相冲突。这个问题的一些解决方案相当于在任意低的光子频率下修改辅助条件。这样的红外修正理论已经被证明是等效的标准麦克斯韦电动力学与一个额外的经典电磁流的量子电荷感应。感应电流仅支持非常小的频率,并在大尺度上消除物理电荷的影响。在这项工作中,我们探讨的可能性,这种去电效应可以允许存在的各向同性带电宇宙学,从而逃避严格的限制宇宙的电荷不对称性。我们考虑一个简单的模型,红外线修改标量电动力学的宇宙学背景下,发现带电部门产生一个新的贡献的能量动量张量,其占主导地位的贡献在晚些时候是一个宇宙学常数类项。如果电荷不对称是在暴胀过程中产生的,为了不产生太大的宇宙学常数,对不对称参数的限制对于典型模型中的许多e折叠$N=50-60$来说是非常严格的$η_Q <10^{-131}- 10^{-144}$。然而,如果在充气之后产生电荷不平衡,则以如下方式放宽限制:$η_Q<10^{-43}(100 \,\mbox{GeV}/T_Q)$,其中$T_Q$是产生不对称的温度。如果电荷不对称性曾经存在,并且相关的电磁场在渐近未来消失,则极限可以进一步降低到$η_Q<10^{-28}$。
2019-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
B $-$ L genesis by sliding inflaton
我们提出了一种新的轻子数不对称产生机制,从而解释了当大量重子数由这个轻子数通过已知的电弱散裂子介导过程转化时,物质-反物质不平衡的现象.基本的理论框架是最近提出的多重标量张量引力,动态地解决了宇宙学常数的问题。在两个方案中的一个方案中,L-不对称性的产生是由标量暴胀子场向零宇宙学常数的动力学弛豫触发的。CPT破坏(C =电荷共轭,P =宇称操作,T =时间反转)在化学势的存在下给出了必要的时间箭头,轻子数破坏在宇宙热介质中的散射通过共振形成产生了净宇宙学L数。另一种情况是蒸发的原始黑洞产生L-不对称。这些提出的机制不需要CP破坏相的物理超越标准模型:新的物理所需的是存在的重马约拉纳轻子的质量$ 10^{15} \sim 10^{17}$ GeV,实现了跷跷板机制。我们确定的宇宙学时代的lepto-genesis在两个方案,这可能会给正确的数额观察到的重子熵比。甚至有可能通过观测原始黑洞在特定质量下蒸发的天体物理足迹来实验确定微观物理参数,即三个重马约拉纳轻子的质量。
2022-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the quantum origin of a small positive cosmological constant
我们证明了在玻色-爱因斯坦凝聚体中由超轻玻色子组成的暗物质通过其量子势诱导出一个与观测值相匹配的小的正宇宙学常数。这就解释了它的起源以及为什么暗物质和暗能量的密度近似相等。
2018-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th