Journal of Natural Sciences Research Journal of Natural Sciences Research Журнал естественнонаучных исследований 2500-0489 2500-0489 89687 Астрофизика Astrophysics Астрофизика Realizability of baryon asymmetry during a first-order phase transition quark-gluon plasma – hadronic gas in a hot Universe Реализуемость барионной асимметрии при фазовом переходе I рода кварк-глюонная плазма – адронный газ в горячей Вселенной Поройков С. Ю. Poroikov Sergey Yu. sporoykov@mail.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Lomonosov Moscow State University 15 10 2024 15 10 2024 9 3 2 28 14 10 2024 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/89687/view

Рассматривается реализуемость В-нарушения при фазовом переходе I рода кварк-глюонная плазма (КГП) – адронный газ (АГ) в горячей Вселенной. Анализируются условия достижимости В-асимметрии 10 -8 – 10 -5 (при Ωb ~ 1) за счет переходов антикварк – кварк типа νμ + d̃ → u + μ - (ΔB ≠ 0) с С-нарушением в КГП с участием мюонных нейтрино после сепарации рождающих их тяжелых антилептонов от лептонов, поляризованных при рассеянии на стенках растущих пузырей АГ. Так, тяжелые лептоны и антилептоны при рождении могут приобретать противоположную ориентацию спина (Р-нарушение). В адронах АГ реализуемы осцилляции кварков без В-нарушения (ΔB = 0). Вклад нейтрино и τ-лептонов в В-асимметрию, реализуемую при распаде КГП ядерной плотности, аргументирует их высокая проникающая способность и участие в слабых взаимодействиях, для которых характерно СР-нарушение.

The feasibility of B-violation during a first-order phase transition quark-gluon plasma (QGP) – hadronic gas (HG) in a hot Universe is considered. The conditions for the attainability of B-asymmetry 10 -8 – 10 -5 (at Ωb ~ 1) are analyzed, due to antiquark–quark transitions of the type νμ + d̃ → u + μ- (ΔB ≠ 0) with C-violation in the QGP with the participation of muon neutrinos after separation of the heavy antileptons that give birth to them, from the leptons polarized during scattering on the walls of the growing HG bubbles. Thus, heavy leptons and antileptons can acquire opposite spin orientation at birth (P-violation). Quark oscillations in AG hadrons occur without B-violation (ΔB = 0). The contribution of neutrinos and τ-leptons to the B-asymmetry realized during the decay of the QGP of nuclear density is argued by their high penetrating ability and participation in weak interactions, which are characterized by CP-violation.

 барионная асимметрия нейтрино τ-лептоны кварк-глюонная плазма фазовый переход baryon asymmetry neutrino τ-leptons quark-gluon plasma phase transition

А.Д. Сахаров. Нарушение СР-инвариантности, С-асимметрия и барионная асимметрия Вселенной // Письма в ЖЭТФ – 1967. – Т. 5. – № 1. – С. 32-35. A.D. Saharov. Narushenie SR-invariantnosti, S-asimmetriya i barionnaya asimmetriya Vselennoy // Pis'ma v ZhETF – 1967. – T. 5. – № 1. – S. 32-35. В.А. Рубаков, М.Е. Шапошников. Электрослабое несохранение барионного числа в ранней Вселенной и в столкновениях частиц при высоких энергиях // Успехи физических наук. – 1996. – Т. 166. – № 5 – С. 493-537. V.A. Rubakov, M.E. Shaposhnikov. Elektroslaboe nesohranenie barionnogo chisla v ranney Vselennoy i v stolknoveniyah chastic pri vysokih energiyah // Uspehi fizicheskih nauk. – 1996. – T. 166. – № 5 – S. 493-537. И.Я. Арефьева. Голографическое описание кварк-глюонной плазмы, образующейся при столкновениях тяжелых ионов // Успехи физических наук. – 2014. – Т. 18. – № 6. – С. 569-598. I.Ya. Aref'eva. Golograficheskoe opisanie kvark-glyuonnoy plazmy, obrazuyuscheysya pri stolknoveniyah tyazhelyh ionov // Uspehi fizicheskih nauk. – 2014. – T. 18. – № 6. – S. 569-598. А.М. Прохоров. Физическая энциклопедия, т. 2. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». – 1998. – 703 с. A.M. Prohorov. Fizicheskaya enciklopediya, t. 2. M.: Nauchnoe izdatel'stvo «Bol'shaya Rossiyskaya enciklopediya». – 1998. – 703 s. А.М. Прохоров. Физическая энциклопедия, т. 4. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». – 1994. – 704 с. A.M. Prohorov. Fizicheskaya enciklopediya, t. 4. M.: Nauchnoe izdatel'stvo «Bol'shaya Rossiyskaya enciklopediya». – 1994. – 704 s. А.М. Прохоров. Физическая энциклопедия, т. 5. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». – 1998. – 784 с. A.M. Prohorov. Fizicheskaya enciklopediya, t. 5. M.: Nauchnoe izdatel'stvo «Bol'shaya Rossiyskaya enciklopediya». – 1998. – 784 s. А.М. Прохоров. Физическая энциклопедия, т. 1. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». – 1988. – 704 с. A.M. Prohorov. Fizicheskaya enciklopediya, t. 1. M.: Nauchnoe izdatel'stvo «Bol'shaya Rossiyskaya enciklopediya». – 1988. – 704 s. A.E. Nelson, D.B. Kaplan, A.G. Cohen. Why there is something rather than nothing: Matter from weak interactions // Nuclear Physics B. – 1992. – V. 373. – Is. 2. – P. 453-478. A.E. Nelson, D.B. Kaplan, A.G. Cohen. Why there is something rather than nothing: Matter from weak interactions // Nuclear Physics B. – 1992. – V. 373. – Is. 2. – P. 453-478. А.М. Прохоров. Физическая энциклопедия, т. 3. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». – 1992. – 672 с. A.M. Prohorov. Fizicheskaya enciklopediya, t. 3. M.: Nauchnoe izdatel'stvo «Bol'shaya Rossiyskaya enciklopediya». – 1992. – 672 s. В.Л. Коротких. Эффекты кварк-глюонной плазмы в столкновениях релятивистских ионов. Учебное пособие. – М.: Издательство КДУ Университетская книга. – 2018. – 149 с. V.L. Korotkih. Effekty kvark-glyuonnoy plazmy v stolknoveniyah relyativistskih ionov. Uchebnoe posobie. – M.: Izdatel'stvo KDU Universitetskaya kniga. – 2018. – 149 s. K. Abe, et al. Constraint on the matter–antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations // Nature. – 2020. – V 580. – P. 339–344. K. Abe, et al. Constraint on the matter–antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations // Nature. – 2020. – V 580. – P. 339–344. К.В. Жуковский, А.А. Давыдова. Анализ СР-нарушения и дополнительность смешивания кварков и нейтрино в экспоненциальной и кобимаксимальной матрицах смешивания // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. – 2019. – № 3. – С. 20–27. K.V. Zhukovskiy, A.A. Davydova. Analiz SR-narusheniya i dopolnitel'nost' smeshivaniya kvarkov i neytrino v eksponencial'noy i kobimaksimal'noy matricah smeshivaniya // Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 3. Fizika. Astronomiya. – 2019. – № 3. – S. 20–27. C. Patrignani, et al. Review of Particle Physics // Chinese Physics C. – 2016. – V. 40. – № 10. – 100001. – 1808 pp. C. Patrignani, et al. Review of Particle Physics // Chinese Physics C. – 2016. – V. 40. – № 10. – 100001. – 1808 pp. V.A. Kuzmin, V.A. Rubakov, M. E. Shaposhnikov. On the anomalous electroweak baryon-number nonconservation in the early universe // Physics Letters B. – 1985. – V. 155. – № 1-2. – P. 36-42. V.A. Kuzmin, V.A. Rubakov, M. E. Shaposhnikov. On the anomalous electroweak baryon-number nonconservation in the early universe // Physics Letters B. – 1985. – V. 155. – № 1-2. – P. 36-42. А.В. Засов, К.А. Постнов. Общая астрофизика. 2-е изд. испр. и дополн. Фрязино: Век 2. – 2011. – 576 с. A.V. Zasov, K.A. Postnov. Obschaya astrofizika. 2-e izd. ispr. i dopoln. Fryazino: Vek 2. – 2011. – 576 s. С.Ю. Поройков. Сравнение шкал плотность – температура Вселенной в космологических моделях // Журнал естественнонаучных исследований. – 2023. – Т. 8. – № 2. – С. 34-48. S.Yu. Poroykov. Sravnenie shkal plotnost' – temperatura Vselennoy v kosmologicheskih modelyah // Zhurnal estestvennonauchnyh issledovaniy. – 2023. – T. 8. – № 2. – S. 34-48. И.М. Дремин, А.В. Леонидов. Кварк-глюонная среда // Успехи физических наук. – 2010. – Т. 180. – № 11. – С. 1167-1196. I.M. Dremin, A.V. Leonidov. Kvark-glyuonnaya sreda // Uspehi fizicheskih nauk. – 2010. – T. 180. – № 11. – S. 1167-1196. А.М. Прохоров. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. – 1983. – 928 с. A.M. Prohorov. Fizicheskiy enciklopedicheskiy slovar'. M.: Sovetskaya enciklopediya. – 1983. – 928 s. С.П. Михеев. А.Ю. Смирнов. Резонансные осцилляции нейтрино в веществе. // Успехи физических наук. – 1987. – Т. 153. – вып. 1. – С. 3-58. S.P. Miheev. A.Yu. Smirnov. Rezonansnye oscillyacii neytrino v veschestve. // Uspehi fizicheskih nauk. – 1987. – T. 153. – vyp. 1. – S. 3-58. A.A. Aguilar-Arevalo et al. Event Excess in the MiniBooNE Search for ν̃μ → ν̃e Oscillations // Physical Review Letters. – 2010. – V. 105. – Is. 18. – P. 181801. – 5 pp. A.A. Aguilar-Arevalo et al. Event Excess in the MiniBooNE Search for ν̃μ → ν̃e Oscillations // Physical Review Letters. – 2010. – V. 105. – Is. 18. – P. 181801. – 5 pp. P. Adamson et al. First Direct Observation of Muon Antineutrino Disappearance // Physical Review Letters. – 2011. – V. 107. – Is. – P. 021801. P. Adamson et al. First Direct Observation of Muon Antineutrino Disappearance // Physical Review Letters. – 2011. – V. 107. – Is. – P. 021801.