A Theory of Self-Resonance After Inflation, Part 2: Quantum Mechanics and Particle-Antiparticle Asymmetry
我们进一步发展了膨胀后的自共振理论在一个大类的模型,涉及多个标量场。我们专注于进行内部对称性的暴胀子潜力,但也分析了这种对称性的弱破缺。这是两部分系列论文的第二部分。在第二部分中,我们将从多粒子量子力学的基础上理解共振结构。我们开始由一个小振幅的分析,获得中心共振波数,并将其与微扰过程。我们证明了主共振结构是由(i)许多量子粒子的非相对论散射和(ii)玻色-爱因斯坦统计对绝热和等曲率模的应用决定的,如第1部分[1]所介绍的。其他的共振结构是根据湮灭和衰变来理解的。我们设置了暴胀过程中的Bunch-Davies真空初始条件,并跟踪了包括哈勃膨胀在内的模的演化。在一个复杂的暴胀子进行内部U(1)对称性的情况下,我们表明,当等曲率不稳定性是活跃的,暴胀子分裂成独立的区域的粒子和反粒子。然后,我们引入U(1)对称性的弱破缺;这可以导致重子生成,正如我们中的一些人最近所证明的那样[2,3]。然后使用我们的结果,我们计算了这个预热时代对粒子-反粒子不对称性的修正。
2017-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle--antiparticle asymmetry from charge separation at expanding horizons
ICRANet(国际相对论天体物理中心);Sapienza University of Rome(罗马大学);INFN, Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部);ICTP-AP, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论物理与应用物理研究中心)
研究粒子-反粒子对在再加热期的量子振荡,通过相对密度扰动穿越视界产生粒子-反粒子不对称性,解释重子生成、轻子生成及磁生成,其电荷成分产生原始磁场,与观测数据一致。
2026-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Matter-Antimatter Asymmetry in the Large Hadron Collider
物质-反物质不对称性是现代物理学面临的最大挑战之一。宇宙,包括这篇论文,甚至读者他(她)自己,似乎只是由普通物质组成的。从理论上讲,著名的萨哈罗夫条件仍然是解释宇宙冷却和/或膨胀时物质对反物质占主导地位的情况的坚实框架。另一方面,基本粒子的标准模型显然阻止了至少两个条件。在这项工作中,我们介绍了一个系统的研究,在各种$NN$和$AA$碰撞在过去的三十年中测量的反粒子-粒子比。很明显,现有的实验设施转向能够进行核碰撞,其中物质-反物质不对称性从AGS的$\sim 0%$提高到LHC的$\sim 100%$。假设核碰撞中强子化的终态发生在由恒定熵密度定义的冻结线上,在强子共振气体(HRG)模型的框架下研究了不同的反粒子-粒子比.在巨正则系综中采用修正的相空间和分布函数,并考虑到实验的可接受性,HRG模型很好地再现了整个质心能量范围内的反粒子与粒子的比值。此外,在$pp$碰撞中ALICE测量的反质子-质子比也很好地描述了HRG模型。很可能得出结论,LHC重离子计划将产生与$pp$计划相同的粒子比,这意味着系统的动力学和演化将不依赖于初始条件。玻色子和重子的比例非常接近于1,这表明在LHC中物质-反物质的不对称性几乎消失了。
2010-11-30 hep-ph
Revisiting the role of CP-conserving processes in cosmological particle-antiparticle asymmetries
我们指出定性不同的可能性CP守恒过程中产生的宇宙学粒子反粒子不对称性的作用,从leptogenesis和不对称的暗物质生产模型的说明性例子。特别是,我们考虑的情况下,CP-违反和CP-保存过程要么都衰变或散射,从而自然是可比的速率。这是在不同的跷跷板机制,其中的CP守恒散射通常具有较低的速率相比,CP违反衰变,由于玻尔兹曼抑制模型中的leptogenesis先前考虑的CP守恒过程。我们进一步指出,CP守恒过程可以发挥双重作用,如果在母亲部门本身产生的不对称性,在传统的情况下,它是在女儿部门。这是因为,CP守恒过程最初通过控制浴粒子的非平衡数密度来抑制不对称性的产生,但随后通过对湮灭消除浴粒子的对称分量来修改当前时期的粒子反粒子产率的比率,从而导致不同时期的相同过程产生的竞争效应。我们发现,相关的粒子-反粒子系统的不对称产额可以根据CP守恒和违反反应速率的相对大小而变化几个数量级。
2021-11-18 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric particle-antiparticle Dirac equation: second quantization
本文构建了非对称狄拉克场的完全相对论量子场论,证明粒子和反粒子在相同波数下能量动量不同,但仍可建立与标准QED经验等价且可重整化的QED,并探讨其对物质-反物质不对称和引力的启示。
2023-12-06 hep-ph hep-th quant-ph
Electromagnetic interaction in theory with Lorentz invariant CPT violation
本文试图将电磁相互作用引入一个Lorentz不变但CPT破坏的粒子-反粒子质量分裂的非定域模型中,作为一种改进的QED。规范不变性由Schwinger不可积相位因子维持,但电磁相互作用破坏C,CP和CPT对称性。讨论了CPT破缺方案对电磁跃迁和粒子-反粒子对产生的影响。CPT破坏,如这里建议的一个可能打开一个新的路径,重子不对称性的分析,因为一些萨哈罗夫约束有望被修改。
2012-12-14 hep-ph hep-th
Flavoured quantum Boltzmann equations from cQPA
我们发展了一个费米子和标量场相互作用的Boltzmann型量子输运理论,其中包括味和粒子-反粒子混合。我们的形式是基于2点关联函数的相干准粒子近似(cQPA),其扩展的相空间结构包含新的光谱壳味和粒子-反粒子相干。我们推导出明确的cQPA传播和费曼规则的运输理论。特别地,非平凡的Wightman函数可以写成复合算子$\sim {\cal A} F {\cal A}$,它推广了通常的Kadanoff-Baym算子。我们的数值计算结果表明,粒子-反粒子的相干性可以强烈影响CP违反味混合,即使是相对缓慢变化的背景。因此,不像最近建议的,这些相关性不能被忽略时,由于随时间变化的质量过渡,例如在电弱型重子生成模型的不对称生成研究。最后,我们表明,cQPA相干性的解决方案是直接相关的压缩状态在更熟悉的运营商形式主义。
2012-03-14 hep-ph hep-th
A bound on neutrino masses from baryogenesis
中微子是所有基本粒子中最轻的,它的性质可能是宇宙中整个物质-反物质不对称性的起源。这需要中微子是马约拉纳粒子,与它们的反粒子相等,并且它们的质量足够小。解释宇宙物质-反物质不对称性的轻子生成理论预测,所有中微子的质量都小于0.2 eV,这将通过即将到来的实验室实验和宇宙学来检验。
2002-09-25 astro-ph hep-ex hep-ph
Particle-Antiparticle Mixing, epsilon_K, Delta Gamma_q, A_SL^q, A_CP(B_d -> psi K_S), A_CP(B_s -> psi phi) and B -> X_{s,d} gamma in the Littlest Higgs Model with T-Parity
本文计算了T宇称最小希格斯模型中与粒子-反粒子混合有关的一些观测量。由此得到的Δ F = 2跃迁的有效哈密顿量与Hubisz等人的结果一致,但我们的现象学分析远远超出了这些作者之一。特别是,我们指出,镜像费米子与新的味道和CP违反相互作用的存在允许删除可能的标准模型(SM)之间的CP不对称性S_{psi K_S}和大值的|V_ub|的差异,并获得质量差Δ M_s <(Δ M_s)_SM的建议由CDF合作的最近的结果。我们还确定了一种方案,其中CP不对称性S_{phi psi}和A_SL ^q相对于SM的同时显著增强是可能的,同时满足所有现有的约束,特别是来自首次在LHT模型中提出的B-> X_s伽马衰减和A_CP(B-> X_s伽马)。在另一种情况下,第二个,非SM,来自树级衰变的角度γ =-(109 +-6)的值,虽然不太可能,但可以在镜像费米子的帮助下与所有现有数据一致。我们提出了一些问题中的观测量之间的相关性和研究的影响,我们的结果的质谱和镜像费米子的弱混合矩阵。在最有趣的场景中,后一个结果是具有与CKM显著不同的层次结构。
2006-12-08 hep-ph
Minimal Asymmetric Dark Matter
在早期宇宙中,任何携带守恒量子数并与热浴处于化学平衡的粒子都必然继承粒子-反粒子不对称性。这种类型的新粒子,如果稳定的话,将代表不对称暗物质(DM)的候选者,其不对称性与重子不对称性直接相关。我们研究了仅由一个(通用)携带超荷的$SU(2)_L$多重态$χ$构成的最小DM扇区的这种可能性,假设在高于电弱相变的温度下,有效的算符强制实现$χ$和希格斯玻色子之间的化学平衡。我们认为,DM直接检测搜索的限制严重限制了这种情况下,留下的唯一可能性标量或费米子多重带超荷$y = 1$,优先五重或更大的$SU(2)$表示,并在几个TeV范围内的质量。
2015-07-06 hep-ph
Charge asymmetry in the differential cross section of high-energy bremsstrahlung in the field of a heavy atom
研究了重原子在电场中的高能韧致辐射的带电粒子和反粒子微分截面的区别。考虑是基于准经典近似的波函数在外场。电荷不对称性(微分截面的反对称部分和对称部分的比率)是由于对微分截面的第一准经典修正的考虑而产生的。所有的计算都是在原子场的精确计算下进行的。我们详细考虑了电子和μ子的电荷不对称性。对于电子,核尺寸效应并不重要,而对于μ子,这种效应应该考虑在内。对于初始带电粒子的纵向极化,对微分截面的第一次准经典修正导致了截面相对于替代$φ\rightarrow-φ$的不对称性,其中$φ$是光子动量和最终带电粒子动量之间的方位角。
2015-01-16 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Implications of a matter-antimatter mass asymmetry in Penning-trap experiments
本文比较K介子振荡与Penning阱实验对CPT不变性的限制,证明前者给出的夸克–反夸克质量差约束远强于后者,并提出若精密实验发现CPT破坏时重构标准模型理解的路线图。
2023-07-17 hep-ex hep-ph
Postsphaleron darkogenesis
该研究提出近共形暗区过冷相变通过母粒子衰变产生数不对称,实现暗物质生成,并解释纳赫兹引力波信号。
2025-10-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Detecting Asymmetric Dark Matter in the Sun with Neutrinos
暗物质(DM)可能有一个遗迹密度,这部分是由粒子/反粒子的不对称性决定的,很像重子。如果是这样的话,它可以在像太阳这样的恒星中积累到相当大的数量密度,并湮灭为包括中微子在内的标准模型(SM)粒子。我们表明,中微子望远镜和直接检测数据的组合可以用来结合确定或约束DM不对称的数据。根据DM质量,目前来自Super-K和IceCube的中微子数据对非对称DM给出了强有力的限制,除非它的分数不对称性是$\lesssim 10^{-2}$。未来的中微子望远镜和探测器,如Hyper-K和KM 3 NeT,可以搜索来自太阳中心的高能中微子信号。对这种通量的观测产生了关于DM-核截面以及DM和反DM的相对丰度的信息。
2016-06-09 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Cosmology of complex scalar dark matter: interplay of self-scattering and annihilation
研究了标准模型(SM)规范单重态复标量暗物质(DM)的宇宙学,它被反射对称性稳定,包括所有保持反射对称性但能破坏DM数的更大的整体U(1)对称性的可重正化相互作用.我们发现了一个有趣的相互作用,随后DM自散射和湮灭在产生本DM密度,和可能的粒子反粒子不对称的DM部门。DM自散射在确定其当前密度和组成中的作用是一种新现象。同时存在的自散射和湮灭需要获得一个非零的不对称性,否则消失,由于酉和规则。
2021-11-26 astro-ph.CO hep-ph
Reciprocal of the CPT theorem
本文证明CPT破坏在相互作用项和质量项中分别只破坏粒子-反粒子寿命、磁矩、截面或质量的相等性,且效应独立可区分,并敦促实验寻找相关差异。
2024-02-06 hep-ph hep-th
Can Neutrinos and High-Energy Particles Test Finsler Metric of Space-Time?
芬斯勒相对论度规函数$F(g;R)$和相关的哈密顿函数$H(g;P)$,被认为是与显式芬斯勒特殊相对论运动学变换,产生一个自洽的和严格的框架上的修正洛伦兹相对论量可以适当地评估。伴随关系通过一个特征参数~ $g$的存在推广了它们的洛仑兹原型,因此,解释的粒子-反粒子不对称性,以及寻找伪欧几里德光几何和芬斯勒相对论中微子几何之间可能的区别,都可以很好地根据这个参数来追踪。在任何固定的静止质量值$m$和$g\ne0$下,能量对三维动量的依赖关系被证明是不同的形式,如粒子和反粒子的相应函数$E^{(+)}(g;m;|{\bf P}|)$和$E^{(-)}(g;m;|{\bf P}|)$所示。这种质量壳层的分裂,以及关于$g$的各种必然的芬斯勒近似,自然可以被提议用于实验研究,以获得对$g$的估计。由于中微子和反中微子都是未组成的纯粒子,测量它们速度之间的差异似乎是检验对常规洛伦兹量的隐含芬斯勒修正的最佳方法。产生中微子和反中微子的加速器是实现这一目标的理想工具。已知的测量结果得出的结论是,差异$<0.7\cdot 10^{-4}~(95%~CL)$,而宣布未来的长基线中微子实验可能提高灵敏度接近高水平的$\sim 10^{-9}$。
2000-09-27 hep-ph
Quons, an interpolation between bose and fermi oscillators
在简要地提到玻色和费米振子以及服从其他类型统计的粒子之后,包括中间统计、准统计、paronic统计、任意子统计和无限统计,我讨论了“quons”的统计。(发音与μ介子押韵),湮灭和产生算符服从$q$变形对易关系的粒子(quon代数或q变子),它介于费米子和玻色子之间。我强调,与外部源相互作用的运营商必须是一个有效的玻色运营商在所有情况下。为了实现这一目标的抛物面,parafermi和quon运营商,我介绍抛物面,parafermi和quon格拉斯曼数,分别。我还讨论了非相对论性quon的相互作用,quon场与反粒子的量子化,相对论性quon场的真空矩阵元的计算,相对论性quon场的TCP定理,簇分解和Wick定理的证明,以及相对论性quon场的观测量的局部交换性的失败。最后,我得出了由Ramberg-Snow实验得出的电子参数$q$的界。
1993-01-05 cond-mat hep-ph
Hot and dense medium effects on the $B_s^*$ and $B^*$ multiplets
University of Tehran(德黑兰大学);Dogus University(多乌斯大学);Bolu Abant İzzet Baysal University(博卢阿邦特伊泽特巴耶斯尔大学);Kocaeli University(科贾埃利大学)
研究热密介质对\(B_s^*\)和\(B^*\)多重态影响,用QCD求和规则分析其质量和衰变常数,发现质量抗性强,衰变常数敏感,重子密度主导响应,还揭示粒子 - 反粒子不对称,为相关重离子碰撞计划提供理论基础。
2026-10-09 hep-ex hep-lat hep-ph