Varauksellisten hiukkasten lukumäärä universumissa

[kommo]

Kari Enqvist kirjoittaa kirjassaan Ensimmäinen sekunti, että protoneja ja elektroneja on universumissa täsmällään yhtä monta.

Pitääkö tämä todella paikkaansa? Päteekö sama myös niiden antihiukkasille, antiprotonille ja positronille? Entä jos protoni sattuu hajoamaan (mitä ei ilmeisesti tule tapahtumaan vielä biljooniin vuosiin), niin miten se ilmoittaa jollekin yksittäiselle elektronille, että "hei mä hajosin, nyt pitäis sun hajota tasapainon säilyttämisen vuoksi"?

Beeta-miinus hajoamisessa taitaa lukumäärä säilyä tasapainossa, kun neutroni muuttuu protoniksi ja samalla vapautuu elektroni ja antineutriino.

[Eusa]

Kari Enqvist kirjoittaa kirjassaan Ensimmäinen sekunti, että protoneja ja elektroneja on universumissa täsmällään yhtä monta.

Pitääkö tämä todella paikkaansa? Päteekö sama myös niiden antihiukkasille, antiprotonille ja positronille? Entä jos protoni sattuu hajoamaan (mitä ei ilmeisesti tule tapahtumaan vielä biljooniin vuosiin), niin miten se ilmoittaa jollekin yksittäiselle elektronille, että "hei mä hajosin, nyt pitäis sun hajota tasapainon säilyttämisen vuoksi"?

Beeta-miinus hajoamisessa taitaa lukumäärä säilyä tasapainossa, kun neutroni muuttuu protoniksi ja samalla vapautuu elektroni ja antineutriino.

Siis eihän hiukkanen hajoakaan pelkäksi säteilyksi muuten kuin annihiloitumalla. Protonin hajoamisen tulos voisi olla vaikka neljä myonia ja viisi antimyonia, jotka annihiloituvat paitsi yhtä antimyonia, joka säilyttää varauksen hajotakseen edelleen...

Kaikkeuden keskimääräinen nollasummavaraus on yhtä hyvä hypoteesi kuin kaikkeuden nollasummaenergia. Jos jollain geometrialla ainetta ja antiainetta olisi myös tasan saman verran, säästyisi moni tuskaileva baryonigenesistutkija päänvaivaamiselta.

http://hubpages.com/education/Why-Is-There-More-Matter-Than-Antimatter

[mistral]

Ehkä Enqvist olettaa jonkin luonnonlain esim että "mitallilla on kaksi puolta" ja siksi plussaa ja miinusta olisi täsmälleen yhtä paljon eli koska kruunuja ja klaavoja on yhtä paljon niin sama pätisi varauksiin.

Varaus on kyllä sinänsä mystinen asia, kaikki sähkölaitteet toimii sillä mutta kukaan ei taida ymmärtää mistä varaus juontaa. Tai en ainakaan ole koskaan kuullut selitystä sille.

[kommo]

Siis eihän hiukkanen hajoakaan pelkäksi säteilyksi muuten kuin annihiloitumalla. Protonin hajoamisen tulos voisi olla vaikka neljä myonia ja viisi antimyonia, jotka annihiloituvat paitsi yhtä antimyonia, joka säilyttää varauksen hajotakseen edelleen...

Kaikkeuden keskimääräinen nollasummavaraus on yhtä hyvä hypoteesi kuin kaikkeuden nollasummaenergia. Jos jollain geometrialla ainetta ja antiainetta olisi myös tasan saman verran, säästyisi moni tuskaileva baryonigenesistutkija päänvaivaamiselta.

http://hubpages.com/education/Why-Is-There-More-Matter-Than-Antimatter

En tarkoittanut tässä aineen ja antiaineen annihiloitumista, vaan hiukkasten hajoamista. Lähinnä siis protonin hajoamista. Ja alkuperäinen kysymys protonien ja elektronien lukumäärästä pätee yhä...

[Eusa]

En tarkoittanut tässä aineen ja antiaineen annihiloitumista, vaan hiukkasten hajoamista. Lähinnä siis protonin hajoamista. Ja alkuperäinen kysymys protonien ja elektronien lukumäärästä pätee yhä...

Tarkoitin juuri sitä, ettei protoneja ja elektroneja ole välttämättä samaa määrää, voihan spontaanisti syntyä elektroni-positroni-pari ja hups, kuinka johonkin syntyisi niitä vastaavat protoni ja antiprotoni?

Uskon Enqvistinkin tarkoittaneen kuvata kuinka kaikkeuden kokonaisvaraus olisi nolla, mille on luonnon symmetriaperiaatteessa hyvät perustelut.

[kommo]

Tarkoitin juuri sitä, ettei protoneja ja elektroneja ole välttämättä samaa määrää, voihan spontaanisti syntyä elektroni-positroni-pari ja hups, kuinka johonkin syntyisi niitä vastaavat protoni ja antiprotoni?

Uskon Enqvistinkin tarkoittaneen kuvata kuinka kaikkeuden kokonaisvaraus olisi nolla, mille on luonnon symmetriaperiaatteessa hyvät perustelut.

Sivu 185: "Kaikkiaan sähkövarauksen säilymisestä seuraa, että maailmankaikkeudessa on yhtä monta elektronia ja protonia."

Vai otanko mä vaan asian liian kirjaimellisesti?

[Eusa]

Sivu 185: "Kaikkiaan sähkövarauksen säilymisestä seuraa, että maailmankaikkeudessa on yhtä monta elektronia ja protonia."

Vai otanko mä vaan asian liian kirjaimellisesti?

On mahdotonta määritellä kaikkeudelle yhteistä hetkeä, jolta raportoitaisiin eri hiukkasten määrät. Jos Enqvist tarkoitti kaikkina aikoina kaikissa paikoissa, ei sekään toimisi - elektronihan fluktuoituu esiin huomattavasti helpommin kuin protoni...

[kommo]

On mahdotonta määritellä kaikkeudelle yhteistä hetkeä, jolta raportoitaisiin eri hiukkasten määrät. Jos Enqvist tarkoitti kaikkina aikoina kaikissa paikoissa, ei sekään toimisi - elektronihan fluktuoituu esiin huomattavasti helpommin kuin protoni...

Kai tuossa jotain syvällisempää on silti takana?

[mistral]

- elektronihan fluktuoituu esiin huomattavasti helpommin kuin protoni...

Onko muuten sellaista luonnonlakia kuin "varauksen säilymislaki"?

Sen tiedän että liikemäärän säilymislaki on ja myös energian säilymislaki, mutta varauksen säilymislaki on kysymysmerkki.

Kuitenkin sanotaan että mustan aukon varaus on olemassa mikä on aika erikoista koska hiukkaset on vissiin liiskautuneet rikki kovassa paineessa.

muokkaus
Wikipediasta löytyi säilymislaki:

Varauksen säilymislaki

Eristetyn systeemin sähkövaraus pysyy vakiona riippumatta siitä, mitä muutoksia sen sisällä tapahtuu. Tämä laki pätee kaikissa fysiikan tuntemissa ilmiöissä, ja se voidaan teoreettisesti johtaa fysikaalisten suureiden invarianssista kvanttielektrodynaamisessa mittamuunnoksessa.[8]

Muissa ilmiöissä kuin ydin- ja hiukkasreaktiossa varauksen säilyminen seuraa jo siitä, että sekä protonin että elektronin varaus on vakio, eikä kumpiakaan synny eikä häviä, vaan ne vain siirtyvät paikasta toiseen. Mutta esimerkiksi beetahajoamisessa neutroni hajoaa protoniksi, elektroniksi ja antineutriinoksi. Silti tässäkin ilmiössä kokonaisvaraus säilyy, sillä neutronin samoin kuin antineutriinon varaus on nolla, protonin +1 ja elektronin −1 alkeisvarausyksikköä. Yleensäkin varauksen säilymislaki pätee myös kaikissa tunnetuissa hiukkasreaktioissa.

[jussi_k_kojootti]

Onko muuten sellaista luonnonlakia kuin "varauksen säilymislaki"?

Kyllä vain.  Ei ole havaintoja, jotka antaisivat aihetta epäillä sen myöskään rikkoutuvan: eristetyn systeemin nettovaraus säilyy.

Kuitenkin sanotaan että mustan aukon varaus on olemassa mikä on aika erikoista koska hiukkaset on vissiin liiskautuneet rikki kovassa paineessa.

Ei tiedetä, kuinka yleisiä varatut mustat aukot ovat, tai onko niitä ollenkaan.  Jos on, niin kaikitenkin varaus on pieni (koska aukon muodostava materia on yleisesti ottaen neutraalia).

[kommo]

Kyllä vain.  Ei ole havaintoja, jotka antaisivat aihetta epäillä sen myöskään rikkoutuvan: eristetyn systeemin nettovaraus säilyy.

Voidaanko siis universumia pitää eristettynä systeeminä ja näin ollen universumin nettovaraus säilyisi? M.O.T.

[kommo]

Uusimmassa lehdessä olikin tähän sieltäkin kysymääni kysymykseen vastaus.

"... Siis maailmankaikkeuden protonien ja positronien yhteismäärä on yhtä suuri kuin antiprotonien ja elektronien yhteismäärä."