Neues Naturgesetz? (Evolution,Selektion)

Clauss schrieb:

Aus meiner Sicht muss man hier beim Urknall beginnen. Soweit ich weiß, ist die gängige Annahme, dass es beim Urknall zunächst "nur" eine gigantische Energie gab. Aus dieser sich durch Expansion geringer werdenden Energie muss sowohl Materie als auch Antimaterie entstanden sein - sowie im Fall ihrer Existenz auch die Dunkle Materie Teilchen. 

Der klassische heiße Urknall ist längst ad acta gelegt, da das Modell gar nicht ohne Inflation auskommt.
Alles was vor der Inflation an reeller Energie vorhanden war, würde heute keine Rolle mehr spielen, das habe ich doch vorgerechnet.
Für Reelle Energie vor der Inflation gibt es also überhaupt keine Notwendigkeit, sie wäre der Inflation ja nur hinderlich gewesen und würde auch noch auf Kosten einer möglichen Vakuumdichte gehen, wenn man davon ausgeht, dass die Gesamtdichte durch die Planckdichte begrenzt sein sollte.

Der heutige Materieüberschuss KANN daher nur während bzw am Ende der Inflation entstanden sein. Das unterscheidet sich natürlich nicht von Deinen weitere Überlegungen. Dieser klassische heiße Urknall findet quasi erst am Ende der Inflation statt.

Während der Inflation gibt es nur Vakuumenergie Λ und Krümmung K, (geringe Strahlung stört zwar nicht, ist jedoch überflüssig wie ein Kropf)
Im Verlauf der Inflation sinkt die Krümmung ΩK→0, ΩΛ→1
Am Ende der Inflation gibt es nur (bosonische) Strahlung ρB und (fermionische) Teilchenstrahlung ρF, ΩB+ΩF→1, während ΩΛ→0 und ΩK→0
DABEI muss das Antimateriedefizit am Ende bzw nach der Inflation entstanden sein.

Aus meiner Sicht ist die entscheidende Frage erstmal, durch welchen Mechanismus Materie und Antimaterie entstanden sind.

Ob das Universum zu Beginn "Planckgröße" hatte und ob es eine Inflationsphase wirklich gegeben hat, können wir sowieso nur vermuten. Die zugrundeliegenden Mechanismen können wir gar nicht kennen.

Clauss schrieb:

und ob es eine Inflationsphase wirklich gegeben hat, können wir sowieso nur vermuten

Die Friedmanngleichung lässt eigentlich keine andere Wahl.
τ, H, ρ, T, und R passen nicht zusammen, wenn es um Planckmaße geht.
jeweils der resultierende Skalenfaktor für
⁴(ρP/ργ) = 5,764e+31 Planckdichte
dC/rP = 2,64885e+61 Plancklänge
1/²(²Ωr·2H°tP) = 2,1e+31 Planckzeit
TP/T° = 7,284e+31 Plancktemperatur
²(1/tP)/²(²Ωr·H°) = 2,9711e+31 Expansionsrate

Das wichtigste dabei ist die Länge. Es wäre ziemlich merkwürdig, wenn das Universum "am Anfang" 10 km groß gewesen wäre.

(1) ClausS schrieb in Kommentar #4474:

"Aus meiner Sicht ist die entscheidende Frage erstmal, durch welchen Mechanismus Materie und Antimaterie entstanden sind."

In diesem Feynman-Diagramm annihilieren ein Elektron (e-) und ein Positron (e+), wobei ein Photon (γ, dargestellt durch die blaue Sinuskurve) entsteht, das sich in ein Quark-Antiquark-Paar (Quark q, Antiquark q̄) verwandelt, woraufhin das Antiquark ein Gluon (g, dargestellt durch die grüne Spirale) ausstrahlt.
Quelle:  en.wikipedia.org/wiki/Feynman_diagram

(2) ClausS schrieb in Kommentar #4454:

"...muss es eine kleine Asymmetrie in den Eigenschaften von Materie und Antimaterie geben. Das bisher bekannte reicht hierfür nicht aus."

Es gibt bereits experimentelle Befunde, die darauf hindeuten, wie die Asymmetrie von Materie und Antimaterie zustande gekommen sein könnte…

In den 1960er Jahren wiesen Forscher erstmals eine Asymmetrie im Zerfallsverhalten bei K-Mesonen und K-Anti-Mesonen nach (Entdeckung von Verstößen gegen grundlegende Symmetrieprinzipien beim Zerfall neutraler K-Mesonen; Nobelpreis für Fitch & Cronin 1980). Das Problem: Die Asymmetrie nur bei K-Mesonen und K-Anti-Mesonen reicht nicht aus (wie ClausS schon oben in seinem Kommentar #4454 geschrieben hat), um das Ungleichgewicht von Materie und Antimaterie zu erklären. Deshalb suchten Teilchenphysiker auch seit Jahrzehnten nach weiteren Fällen einer solchen CP-Asymmetrie. Im März 2019  gab es eine weitere Entdeckung: Die Physiker der LHCb-Kollaboration am CERN konnten erstmals eine CP-Asymmetrie bei einem D0-Meson nachweisen.

22. März 2019
Asymmetrie von Materie und Antimaterie nachgewiesen: Daten des Teilchenbeschleunigers LHC belegen Abweichungen im Zerfallsverhalten
Meilenstein der Teilchenphysik: Physiker am CERN haben eine lange gesuchte Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie nachgewesen. Erstmals stellten sie Unterschiede beim Zerfall des sogenannten D0-Mesons und seinem Antiteilchen fest, deren Signifikanz bei 5,3 Sigma liegt. Das Spannende daran: Dies ist der erste Fall einer CP-Asymmetrie bei einem Teilchen, das ein Charm-Quark enthält. Damit sind nun solche Abweichungen im Zerfallsverhalten von Materie und Antimaterie bei drei Quark-Sorten bekannt.


Hinweis auf eine Asymmetrie von Materie und Antimaterie: Beim Zerfall von D0-Mesonen (rechts) treten bestimmte Zerfallsformen häufiger auf als beim Zerfall der Anti-D0-Mesonen (links).
Quelle: www.scinexx.de/news/technik/asymmetrie-v...aterie-nachgewiesen/

UN73 schrieb:

In diesem Feynman-Diagramm

Das war wohl nicht die Frage, sondern die nach einem Materieüberschuss sowie nach der Herkunft der Energie.

Rainer Raisch schrieb in Kommentar #4477:

"Frage nach Materieüberschuss sowie nach der Herkunft der Energie."

...mögliche Mechanismen für den Materieüberschuss werden unter Punkt 2 im obigen Kommentar #4476 und im Artikel auf der scienexx.de Webseite vom 22. März 2019 ("Asymmetrie von Materie und Antimaterie nachgewiesen: Daten des Teilchenbeschleunigers LHC belegen Abweichungen im Zerfallsverhalten") beschrieben.  hier anklicken

Die Frage nach der Herkunft der (Anfangs-)Energie für unser Universum kann z. Zt. nicht sicher beantwortet werden.

UN73 schrieb:

Die Frage nach der Herkunft der (Anfangs-)Energie für unser Universum kann nicht sicher beantwortet werden.

Die Vakuumenergie beantwortet dies mit Leichtigkeit. Dabei genügt am Anfang ℏ/2 in einem Planckvolumen. Offen ist sowohl dieser Anfangszustand wie auch der Zerfall und der Trigger des Zerfalls.

UN73 schrieb:

Asymmetrie von Materie und Antimaterie nachgewiesen: Daten des Teilchenbeschleunigers LHC belegen Abweichungen im Zerfallsverhalten
 

 Dies ist zwar ein notwendiger Bestandteil einer Theorie zum Defizit/Überschuss, erklärt aber allein nur die Möglichkeit einer unterschiedlichen Entwicklung, jedoch in keiner Weise die Entstehung eines Überschusses. (B-Verletzung)

wiki:
Heute sagen die spekulativen Theorien der Baryogenese und der Leptogenese, die bisher nicht experimentell verifiziert werden konnten, eine dynamische Erzeugung der Asymmetrie während des Urknalls vorher.

Meine Wunscherklärug ist die, dass die Antimaterie heute als DM vorhanden ist. Das schlägt zwei Fliegen mit einer Klappe. Ob man dann die DM als baryonisch betrachet, womit B=0 oder B+D=0 ist dann auch egal.

Die ursprüngliche Idee, dass es sich bei den Zerfallsprodukten der Antimaterie um besonders schwere Teilchen handelte, die später nicht mehr erreichbar waren, ist zwar im Hinblick auf das Higgsfeld obsolet. Aber der Wirkungsquerschnitt regelt das dann in gleicher Weise.

Eine Asymmetrie von Materie und Antimaterie kann dabei einen unterschiedlchen Wirkungsquerschnitt verursachen, der eben zum Überschuss bzw Defizit führt.

Rainer Raisch schrieb:

Meine Wunscherklärug ist die, dass die Antimaterie heute als DM vorhanden ist. Das schlägt zwei Fliegen mit einer Klappe. 

 

Das würde in meinen Augen keine Fliege erschlagen.

Zum einen gibt es mehr DM als Materie (sofern DM existiert). Somit würde Antimaterie als DM schon rein quantitativ nicht passen.

Zum anderen müsste es dann Kollisionen zwischen Materie und Antimaterie geben, verbunden mit gegenseitiger Auslöschung. Aber derartige Strahlung beobachten wir nicht.

Clauss schrieb:

Zum einen gibt es mehr DM als Materie (sofern DM existiert). Somit würde Antimaterie als DM schon rein quantitativ nicht passen.
 

Nein,das kann man ja nicht vergleichen. Es genügt, wenn DM eben die fünffache Masse je Baryonzahl gegenüber Nukleonen hat.

Clauss schrieb:

Zum anderen müsste es dann Kollisionen zwischen Materie und Antimaterie geben, verbunden mit gegenseitiger Auslöschung. Aber derartige Strahlung beobachten wir nicht.


 

Auch das stimmt nicht. Protonen können nur mit Antiprotonen annihilieren und sonst mit gar nichts.

Bei DM handelt es sich auf jeden Fall um andere Teilchen, ihre Bayonenzahl kann auch anders als bei der bekannten Materie zu zählen sein, B/3 je Quark. Angenommen sie haben B/9 pro Teilchen, dann könnte es 3 Mal so viele DM geben wie Quarks. Und ob sie einzeln oder im Verband von womöglich 5 oder 7 glücklich werden, ist wieder völlig offen. Wieso sollte eine andere Teilchenart so gestrickt sein wie Quarks, nur weil sie gemeinsamen Ursprungs sind.

 

Teil 2 des Vortrags von Prof. Gerd Ganteför Prof. Gerd Gerd GanteförGanteförProf. Gerd GanteförProf. Gerd Ganteför: