Gibt es eine Theorie oder einen Beobachtungsnachweis dafür, dass unser Universum elektrisch neutral ist oder nicht?

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Es scheint, dass unser Universum im großen Maßstab neutral ist.

Es gibt ein Wiki- Problem mit CP-Verstößen in Bezug auf Materie und Dunkle Materie.
Ebenso gibt es eine Theorie darüber, ob unser Universum elektrisch neutral ist ?

Kosmische Strahlung ist nicht neutral. Der Atomkern und die Elektronen sind jedoch nur getrennt. Insgesamt sollte es keinen Gebührenüberschuss geben.

Was ist die größte Skala, die streng nicht neutral ist?

universe Fragehang
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OK. Ich finde ein Papier. arxiv.org/abs/1201.6585 Dies kann meine Frage teilweise beantworten.
Questionhang
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@ RoryAlsop Eine ähnliche Frage gibt es bereits auf Physik: Physik.stackexchange.com/questions/83486/…
Kyle Kanos
Beachten Sie, dass das Papier von Düren (das Sie in Ihrem Kommentar zitiert haben) in keinem von Experten begutachteten Journal veröffentlicht wurde. Dies ist ein schwerwiegender Hinweis darauf, dass es den Überprüfungsprozess aus guten Gründen nicht durchlaufen hat, z. B. weil es bekannte Beobachtungsbedingungen verletzt.
Walter
Meinen Sie Bereiche mit großen und stabilen statischen Ladungen? Da sonst überall dort, wo ein Magnetfeld vorhanden ist, ein Ungleichgewicht vorliegt, das den Strom und damit das Feld erzeugt, gibt es gute Hinweise auf Magnetfelder im galaktischen Maßstab. Aber ich denke, das ist nicht was du meinst.
Adrianmcmenamin
Sie meinen, es könnte im galaktischen Maßstab unneutral sein? Die Zeitskala ist uns hier egal. Angenommen, es gibt eine isolierte Galaxie, die viele ihrer Elektronen verliert und die Elektronen aus irgendeinem Grund nicht zurückbekommen kann.
Questionhang

Antworten:

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Durch Beobachtung dominiert die Schwerkraft das Universum in großem Maßstab. Wenn es eine signifikante Ungleichheit bei positiven und negativen Ladungen gäbe, würden wir erwarten, dass der Elektromagnetismus - der ungefähr mal stärker als die Schwerkraft ist - dominiert. Aus dieser Beobachtung können wir schließen, dass das Universum ungefähr elektrisch neutral ist. Warum genau dies so sein sollte, ist nicht genau bekannt und hängt letztendlich mit dem Materie-Antimaterie-Problem zusammen, auch bekannt als Baryon-Asymmetrie .1039

Protonen und Elektronen werden durch unterschiedliche Prozesse erzeugt. Dass wir viele Protonen haben, ist nicht besonders bemerkenswert, da dies durch die Erhaltung der Baryonenzahlen beim Zerfall anderer Teilchen zustande kommen würde. Warum wir überhaupt Elektronen haben, ist ein bisschen mysteriöser.

Im frühen Universum haben wir verstanden, dass die Energie weit über der Produktionsschwelle für Elektronen-Positronen-Paare lag, und daher hatte das frühe Universum große Mengen an Elektronen und Positronen. Wenn das Universum unter diese Schwelle abgekühlt wäre, hätte die Produktion aufgehört und wir würden erwarten, dass die Elektronen und Positronen dann kollidieren und sich gegenseitig vernichten und im Wesentlichen keine von beiden zurücklassen. Aber wir sehen offensichtlich große Mengen an Elektronen: ungefähr so ​​viele Elektronen wie Protonen nach den oben genannten Beobachtungsergebnissen. Und wir sehen auch keine großen Mengen an Antimaterie - insbesondere Positronen. Wenn es dort draußen große Mengen an Positronen gäbe, würden wir erwarten, verräterische Signaturen im Raum zu sehen, wenn sie sich mit regulärer Materie vernichten (oder bei schwachen Kraftwechselwirkungen, wie sie in Supernovae offensichtlich wären).

Irgendwie muss das frühe Universum also deutlich mehr Elektronen als Positronen produziert haben. Mit anderen Worten, wir haben starke Beobachtungsergebnisse dafür, dass es in der Physik eine Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterieproduktion geben muss. Es gibt Möglichkeiten, dies in die Theorie einzubeziehen, aber das Standardmodell unterstützt es standardmäßig nicht, und Experten haben sich nicht wirklich auf eine bestimmte Modifikation festgelegt.

Zibadawa Timmy
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Das Universum beschleunigt sich auseinander, was nicht durch die Schwerkraft erklärt werden kann. Eine Fülle einer Ladung über der anderen könnte das Universum konzeptionell auseinander drücken. Es gibt wahrscheinlich andere Gründe zu vermuten, dass dies nicht der Fall ist, da dies nie als mögliche Erklärung für die kosmische Inflation erwähnt wird, aber ich denke nicht, dass die Berufung auf die Schwerkraft eine ausreichende Rechtfertigung ist, um die Möglichkeit einer elektrischen Nettoladung des Universums auszuschließen.
Eric J.
@EricJ. Ein solcher Druck würde durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt und seine Auswirkungen würden mit der Entfernung abnehmen. Beides ist falsch für die Expansion des Universums. Elektromagnetismus wirkt im Raum, während die Expansion im Raum selbst erfolgt (oder mathematisch gesehen in einer Änderung der Metrik).
Zibadawa Timmy