Examensarbete i fysik, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Hur kommer det sig att det finns materia i universum?
Henrik Jönsson
1929 observerade Edwin Hubble att universum expanderar, och om vi följer den här rörelsen
bakåt i tiden kan vi dra slutsatsen att universum måste ha varit både varmare och tätare tidigt i
sin historia. I begynnelsen var det så varmt att allt var en soppa av elementära partiklar. Bland
dessa partiklar finns både antimateria och materia, vilka annihilerar till fotoner då de träffar på
varandra. Då partikelsoppan var tillräckligt varm skedde dock annihilation lika ofta som den
motsatta processen då en partikel och en antipartikel bildas ur en foton.
Eftersom vi, med dagens fysikaliska teorier, inte kan beskriva universums startögonblick,
måste vi göra antaganden om hur partikelsoppan var sammansatt vid den tid då universum
kylts tillräckligt för att vi skall kunna använda våra teorier. Denna tid kallas Plancktiden och
är 10-42 sekunder efter universums födelse.
Ett av dessa antaganden är att det fanns lika mycket antimateria som materia vid Plancktiden,
men genom observationer kan man sluta sig till att detta inte längre är sant i dagens
universum, som i princip uteslutande tycks bestå av materia.
Detta är ett mysterium om antagandet är riktigt, ty då borde all materia och antimateria
annihilera då universum kylts ned tillräckligt mycket och endast lämna fotoner i universum.
För att förhindra detta måste materian ha fått ett numerärt överläge jämfört med antimaterian
någon gång under universums ungdom så att lite materia blev kvar efter annihilationen. Detta
lilla överskott är all materia som finns i universum idag. En av de möjliga mekanismerna för
att förklara hur materian fått övertag över antimaterian är elektrosvag baryonproduktion som
behandlas i detta arbete.
Swedish official title: Elektrosvag baryonproduktion
Swedish credits: 20p
E-mail address of first author: [email protected]
Supervisor: Johan Bijnens, Theoretical High Energy Physics
Submission date/time: 2001-08-30
Examensarbete i fysik, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Electroweak baryogenesis
Henrik Jönsson
Physics, Theoretical High Energy Physics
Spring 2001
Abstract in English
From observations of the universe and fundamental assumptions about its composition at its
earliest times, the conclusion of the existence of a mechanism producing a net baryon number
is drawn. In this thesis the concept of electroweak baryogenesis is presented, and a calculation
of the fundamental separation of particles and antiparticles due to bubble formation for the
case of charginos is described, calculated and evaluated.
Abstract in Swedish
Elektrosvag baryonproduktion
Från observationer av universum och grundläggande antaganden angående dess
sammansättning tidigt i dess historia, dras slutsatsen att det måste finnas en mekanism som
producerar ett netto-baryontal. I detta arbetet presenteras idén elektrosvag baryonskapelse,
och en beräkning av den grundläggande separationen av partiklar och antipartiklar på grund
av bildandet av bubblor i fallet av charginos beskrivs, utförs och utvärderas.
