やっぱり物理が好き

素粒子物理や数学の勉強記録、海外滞在記、その他徒然日記
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宇宙論(5)

 素粒子論的宇宙論の範囲も、もうすぐ終わりです。
 ちなみに、予定していた範囲より先も勉強することにしました。地平線問題、平坦性問題、そしてインフレーションのお話は読んでおくべきかと思って。アウトラインは把握しているので、さくさくっと読めると思います。

 最近の勉強範囲は、

『なっとくする宇宙論』二間瀬敏史著(講談社)

第4章 宇宙はこうして宇宙になった
 4.1 物質の宇宙から放射の宇宙へ
 4.2 素粒子論的宇宙論
 4.3 ”落ちこぼれ”が宇宙をつくる

です。

 宇宙初期の構造のお話です。
 宇宙初期=高温=高エネルギーな世界なので、素粒子論的な反応がメインに起こっています。それらを研究する分野なので、素粒子論的宇宙論なわけです。

 ある反応に必要なエネルギーより放射(光)のエネルギーが大きいと、その反応が頻繁に起こります。宇宙の歴史からいえば、空間が膨張して温度が冷えるにしたがって、反応が起こらなくなっていきます。

 光子がある物質(ハドロンやレプトン)の質量エネルギーより大きなエネルギーをもっていたら、光子とその物質が入れ替わるような反応が頻繁に起こります。そうすると光子の数とその物質の数がほぼ同数となり、熱平衡になります。

 温度が冷えると、この反応が起こらなくなり、物質・反物質の対消滅のみが起こるようになります。物質と反物質が同数存在していたら、物質・反物質はこの時点ですべて消滅してしまいます。
 が、もちろん、いま我々が存在しているように、物質が残っています。つまり宇宙初期において物質のほうがわずかに多かったということであり、なぜ物質が反物質より多かったのかは研究途上にあります(私の修論では、このへんのレビューをしました)。

 また、熱平衡ではなくなった後も、宇宙の放射はプランク分布(熱平衡の特徴的なエネルギー分布)を保つことがわかっています。

 現在、いわゆる宇宙背景放射が 2.7K のプランク分布を示していることが観測でわかっています。ビッグバンの余熱ですね。理論値と近いこともあり、この観測事実をもって、ビッグバンの直接的な証拠とされています。
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素粒子って、対称性の物理ですか、
わたし、絆対称性に興味を持っています。
半対称性といってもiiかもしれません。
対称群の時代は終わりのように思います。
よろしくご指導ください。
2006/03/06 22:27 URL by ヘリウムHe [ 編集] Pagetop△
■ヘリウムHeさん
指導できるほどの力はありません。すみません。
勉強がんばってください。
2006/03/07 13:08 URL by さとみ [ 編集] Pagetop△
ありがとうございます。











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