粒子物理学和宇宙学的统一模型:通胀、暗能量、暗物质、重子不对称性和中微子质量的起源

摘要:基于标准粒子模型的新扩展和标准宇宙学的基本原理,我提出了一个统一的粒子物理和宇宙学模型。该模型可以完全且连贯地描述宇宙的演化,从原始膨胀到随后的再热,再到重子生成,早期的热膨胀,后来的冷暗物质凝聚成当前的暗能量,即它可以同时解释膨胀、再热、重子不对称性、暗物质、暗能量和中微子质量的共同起源,特别是它建立了这些过程和粒子物理之间的内在关系。对于每个阶段的演化,我给出了完整的动力学系统方程,并通过一些特殊技术求解了它们,数值结果清楚地显示了每个过程如何成功进行,此外,说明暗能量的起源本质上是一个满足慢滚膨胀的逆向过程。通过使用较少的输入参数,该统一模型不仅完美地重现了已测量的膨胀数据和当前能量密度预算,还精确预测了许多重要的数量,如张量至标量比$r_{0.05} \approx 1.87 \times 10^{-7}$,膨胀子质量$M_{\Phi} \approx 8.9 \times 10^{10}$ GeV,再热温度$T_{re} \approx 2.15 \times 10^{11}$ GeV,冷暗物质质量$M_S \approx 200.7$ GeV,$\eta_{B} \approx 6.14 \times 10^{-10}$和$h \approx 0.73$,并且阐明并消除了“哈勃张力”。最后,我们期望正在进行和将来的实验来测试该模型。

作者:Wei-Min Yang

论文ID:2104.11073

分类:General Physics

分类简称:physics.gen-ph

提交时间:2023-07-19

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