Spekulation: Expansion durch Protonenzerfall?

[Maclane]

Äääähm... es ist mir fast schon zu peinlich, das zu fragen... aber ich muss es jetzt einfach wissen....



Die GUT sagt ja einen Protonenzerfall voraus, auch wenn das experimentell noch nicht nachgewiesen werden konnte. Aber mal angenommen, es wäre so.
In einem so großen Universum wie dem unseren sollte das doch dann schon ab und zu mal vorkommen. Und in Anbetracht der Zeit wäre die Zahl der schon zerfallenen Protonen ziemlich beträchtlich.
Unter dem Strich sollte es dann doch mehr negative Ladungen (Elektronen zerfallen ja nicht) als positive Ladungen geben. Das ganze Universum wäre somit eher negativ geladen.

Könnte es denn sein, dass die (beschleunigte) Expansion des Universums genau daher rührt, dass sich gleiche Ladungen immer abstoßen? Das was wir als dunkle Energie vermuten, wäre dann in Wirklichkeit nur elektromagnetische Wechselwirkung. Die Überträger der elektromagnetischen Wechselwirkung sind die Photonen, die ja praktisch eine unbegrenzte Reichweite haben. Bei diesen großen Dimensionen und der Vielzahl an Teilchen, käme durch simple Aufsummierung vielleicht eine entsprechend große "Kraft" zusammen, die die Gravitation knapp überwiegt...

ähem... Wäre das eventuell eine Möglichkeit? Oder lieg ich so weit daneben, dass ich mich besser vor Scham unter'n Tisch verkrümeln sollte?

Gruss Mac

[msueper]

Hallo Maclane,
bitte bedenke, dass das beschleunigte Wachstum nicht von der Materie ausgehen kann.
Grund: Unser Sonnensystem wächst nicht, die Galaxie wächst nicht, nichtmal der lokale Haufen, eher das sie schrumpfen.
Wenn sich also die Materie zunehmend abstossen würde, würde sich sich tendentiell mehr im Raum verteilen und nicht zusammenballen.
Grüße, Martin

[Maclane]

Hmmm, stimmt....
lokale Unregelmäßigkeiten lassen sich damit nicht erklären. Das hab ich ganz vergessen.

Dank Dir

Gruss Mac

[Maclane]

Ja, die GUT sagt doch aber auch noch andere Zerfallsprodukte voraus, bei denen keine Positronen entstehen. Nur deshalb bin ich ja auch auf diesen (zugegeben blöden) Gedanken gekommen.
Wenn die Ladung des Universums immer gleich bleibt, kann man doch die anderen Möglichkeiten getrost aus den Lehrbüchern streichen... :

Gruss Mac

[Timm]

Nun sind wir einige Jahre weiter und lt. http://de.wikibooks.org/wiki/Teilchenph ... e_Theorien bei einer Zerfallszeit des Protons von 10^35 Jahren. Es scheint ja ein kleines Sammelsurium von vereinheitlichten Theorien zu geben. Gibt es denn einen Überblick, welche mit welchen Aussichten noch im Rennen sind?

Da das SM die Neutralität des Wasserstoffatoms nicht erklären kann, kommt man wohl um die GUTs kaum herum. Oder gibt es womöglich einen völlig von diesen unabhängigen Denkansatz?

Gruß, Timm

[tomS]

M.W.n. sind alle "normalen" GUTs wie SU(5), SO(10) und E(6) experimentell widerlegt. Aber es gibt natürlich die Möglichkeit der SUSYs (MSSM und weitere) sowie möglicher SUSY-GUTs. Ich denke nicht, dass es da insgs. eine Übersicht gibt. Leider haben diese Theorien sehr viele freie Parameter, so dass die Vorhersagekraft eher ab- als zunimmt.

Frage: Warum kann denn das SM deiner Meinung nach die Neutralität des Wasserstoffatoms nicht erklären?

[Timm]

Kann das SM denn erklären, weshalb die Ladung des Elektrons bis auf das Vorzeichen exakt der Ladung der 3 Quarks im Proton entspricht?

Gruß, Timm

[tomS]

ja, kann es, aber nicht um Ein Uhr nachts ...

[Timm]

Größtes Verständnis.

Vorab die Frage: Gehe ich recht, daß das SM keine WW zwischen Quarks und Leptonen beschreibt und dies einer Vereinheitlichung von elektroschwacher und starker Kraft vorbehalten sein wird? Aber wenn das so wäre, weshalb wissen dann Quarks und Leptonen im SM voneinander?

Gruß, Timm

[tomS]

Doch, natürlich gibt es eine WW zwischen Quarks und Leptonen, vermittelt durch die Eichbosonen, Photon sowie W und Z.

[Timm]

Bei Wiki finde ich unter W-Boson:

"W-Bosonen können die schwache Wechselwirkung sowohl zwischen Leptonen als auch zwischen Quarks vermitteln. Dabei wird jeweils die Art der wechselwirkenden Teilchen verändert (elektrische Ladung und schwacher Isospin)."

Das interpretiere ich nicht so, daß W-Bosonen eine Wechselwirkung zwischen Quarks und Leptonen vermitteln, sondern jeweils innerhalb dieser Teilchengruppen.
Mir ging es um den tieferen Grund der offensichtlichen Ladungsgleichheit von Proton und Elektron (abgesehen vom Vorzeichen). Was "wissen" Quarks und Elektronen voneinander?

Aber nun bin ich erst mal verwirrt und gönne mir ein Abendessen beim Italiener, der Grappa wirds dann richten.

Gruß, Timm

[tomS]

Na, dann schau doch mal dieses Bild des Betazerfalls an (Quelle: Wikipedia)

Beta_Decay.png

[Timm]

Das meinte ich nicht, hatte mich aber wahrscheinlich unglücklich ausgedrückt.

Nun habe ich bei Harald Fritsch "Vom Urknall zum Zerfall" (1983), S. 195 nachgelesen:
"Um zu verstehen, warum die Summe der Ladungen Null ist, nehmen die Physiker an, daß die Leptonen und Quarks durch ein großes Symmetrieprinzip miteinander verwandt sind" ... Dann werden die SU(5)- und die SU(10)-Theorie, also GUTs, kurz andiskutiert. Sie beschreiben diese Symmetrie.
Du schreibst oben, daß SU(5) und SU(10) experimentell widerlegt ist. Nur um sicher zu gehen, dabei beziehst Du Dich auf die Protonenzerfall-Experimente?

Daß es dieses Symmetrieprinzip gibt, scheint ja offensichtlich zu sein. Aber was bleibt dann noch? Sind das nicht starke Hinweise auf die SUSYs?

Gruß, Timm

[tomS]

Ja, die Protonenzerfallsexperimente widerlegen die einfachen SU(5) und SO(10) GUTs. SUSY-GUTs bleiben möglich, sind aber alles andere als einfach und schön (die SUSY ist schön, solange sie nicht gebrochen ist; leider ist sie in der Natur gebrochen; das theopretisch nachzubauen, wird hässlich).

Ich gebe dir aber recht, es sollte so ein Symmetrieprinzip geben.