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Higgs双峰模型在宇宙历史中是否存在产生物质 –



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在粒子物理学的标准模型中,物质和反物质之间几乎没有区别。但是有大量证据表明我们的可观测宇宙仅由物质构成

如果有任何反物质,它会与附近的物质湮灭,产生非常高强度的伽马辐射,这是没有观察到的。因此,弄清楚我们如何最终得到丰富的物质是粒子物理学中最大的开放性问题之一。

由于标准模型中的这个和其他差距,物理学家正在考虑以有助于解决问题的方式添加一些额外粒子的理论。其中一个模型称为Two
Higgs

Doublet模型,尽管名称实际上增加了四个额外的粒子。这个模型可以与迄今为止所做的所有粒子物理观测结果一致,包括来自欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的观测,但不清楚它是否也能解决物质

反物质失衡的问题。由赫尔辛基大学团队领导的研究小组着手从不同角度解决这一问题。他们的研究结果现已发表在物理评论快报的一篇论文中。

在大爆炸之后大约十皮秒 – 正好在希格斯玻色子开启的时候 –
宇宙是粒子的热等离子体。尺寸减少技术让我们用更简单的量子理论取代描述这种热等离子体的理论,并使用一套规则,所有粒子必须遵循这些规则,该文章的相应作者David
Weir博士解释说。事实证明,当施加这些新规则时,较重,速度较慢的粒子并不重要,因此我们最终会得到一个不那么复杂的理论。

然后可以使用计算机模拟研究该理论,该模拟可以清楚地了解发生的情况。特别是,当希格斯玻色子开启时,他们可以告诉我们宇宙是如何剧烈地失去平衡的。这对于确定使用Two
Higgs双峰模型在宇宙历史中是否存在产生物质 –
反物质不对称的空间非常重要。我们的研究结果显示,确实可以解释反物质的缺失并与现有的观察结果保持一致,Weir博士评论道。重要的是,通过利用尺寸减小,新方法完全独立于该模型中的任何先前工作。如果希格斯玻色子以如此暴力的方式开启,它就会留下回声。随着宇宙新阶段的气泡成核,就像云一样,并且扩展到宇宙像阴天一样,气泡之间的碰撞会产生大量的引力波。赫尔辛基大学和其他地方的研究人员正在准备在欧洲LISA项目等任务中寻找这些引力波。

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