Elektroschwache Epoche - Electroweak epoch
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| Physikalische Kosmologie |
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In der physikalischen Kosmologie war die elektroschwache Epoche die Periode in der Entwicklung des frühen Universums, in der die Temperatur des Universums so weit gefallen war, dass sich die starke Kraft von der elektroschwachen Wechselwirkung trennte , aber hoch genug war, um Elektromagnetismus und die schwache Wechselwirkung miteinander zu verschmelzen eine einzelne elektroschwache Wechselwirkung oberhalb der kritischen Temperatur für elektroschwache Symmetriebrechung (159.5±1.5 GeV im Standardmodell der Teilchenphysik). Einige Kosmologen stellen die elektroschwache Epoche an den Beginn der inflationären Epoche , etwa 10–36 Sekunden nach dem Urknall . Andere platzieren es ungefähr 10 −32 Sekunden nach dem Urknall, als die potentielle Energie des Inflatonfeldes , das die Inflation des Universums während der Inflationsepoche angetrieben hatte, freigesetzt wurde und das Universum mit einem dichten, heißen Quark-Gluon-Plasma füllte . Die Teilchenwechselwirkungen in dieser Phase waren energetisch genug, um eine große Anzahl exotischer Teilchen zu erzeugen , darunter W- und Z-Bosonen und Higgs-Bosonen . Als sich das Universum ausdehnte und abkühlte, wurden die Wechselwirkungen weniger energetisch und als das Universum etwa 10 −12 Sekunden alt war, wurden die W- und Z-Bosonen nicht mehr mit beobachtbaren Geschwindigkeiten erzeugt. Die restlichen W- und Z-Bosonen zerfielen schnell, und die schwache Wechselwirkung wurde in der folgenden Quark-Epoche zu einer Kraft mit kurzer Reichweite .
Die elektroschwache Epoche endete mit einem elektroschwachen Phasenübergang , dessen Natur unbekannt ist. In erster Ordnung könnte dies einen Gravitationswellenhintergrund erzeugen. Der elektroschwache Phasenübergang ist auch eine potenzielle Quelle der Baryogenese , sofern die Sacharow-Bedingungen erfüllt sind.
Im minimalen Standardmodell war der Übergang während der elektroschwachen Epoche kein Phasenübergang erster oder zweiter Ordnung , sondern ein kontinuierlicher Übergang, der jegliche Baryogenese oder die Erzeugung eines beobachtbaren Gravitationswellen-Hintergrunds verhinderte . Viele Erweiterungen des Standardmodells, einschließlich Supersymmetrie und des Zwei-Higgs-Dublett-Modells, weisen jedoch einen elektroschwachen Phasenübergang erster Ordnung auf (erfordern jedoch eine zusätzliche CP-Verletzung ).
Siehe auch
Verweise
- Greene, Brian (2005). Das Gewebe des Kosmos: Raum, Zeit und die Textur der Realität . Penguin Books Ltd. Bibcode : 2004fcst.book......G . ISBN 978-0-14-101111-0.
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