쌍생성과 쌍소멸(우주탄생관련) 질문이요.

[서울 물리]

항상 답변에 감사드립니다.
잘 부탁드립니다.


질문1. 우주 탄생 직후
초고밀도,고온 상태에서 공간도 적었는데
이때는 빛과 입자, 반입자가 섞여있었다.
이거 보충설명 가능한가요?
잘 이해가 안가요ㅜㅜ

쌍생성 쌍소멸이 일어나는 중이고
이후에 입자(쿼크와 렙톤)가 살아남은 상태로 되는거 같은데 이정도로 이해하고 있으면 되겠죠?



질문2. 쌍생성 쌍소멸은 에너지가 필요한 과정인가요?

쌍생성 쌍소멸은 현재우주는 일어나지 않는거죠?
초고온 초고밀도상태에서만 되는거죠?
두 과정 모두 에너지가 필요한(에너지 흡수, 흡열반응) 반응이기때문에 그런건가요?



질문3. 쌍생성 쌍소멸이 지금 우주에서는 없는데 둘이 동시에 멈춘건가요? 아니면 쌍생성이 먼저 멈추고나서 쌍소멸이 멈춘건가요?

그런데 쌍생성이 쌍소멸보다 에너지가 더 많이 필요해서 쌍생성이 먼저 멈추고 쌍소멸이 나중에 멈춰서 반입자가 다 없어진건가요?
아니면 둘이 동시에 있었고 사라진건가요?



질문4. 반입자보다 입자가 왜 더 많았나요?
십억개중 하나꼴로 입자가 더 많았기때문에
오늘의 우주가 있는거고 쌍소멸로 다 사라지지 않고 입자가 살아남은건데 왜 입자가 더 많을수 있었나요?
이건 과학자들도 모르는건가요?

[먕먕]

쌍생성쌍소멸시기는 우주탄생 약0.01초지난시점에서 약1000억K온도에서 고에너지광자가 반입자와 입자를 생성했던 시기입니다. 이때 cp비대칭성으로 입자가 반입자보다 미세하게 더 많이 만들어집니다. 이후 인플레이션이론으로 바리온수문제가 해결되었는데, 급팽창을 일으킨 잠열이 쌍소멸을 일으켜 입자와 반입자를 없애버리지만 미세하게 입자가 더많았던 양이 현재 나타나는 입자량입니다.(좀더 쉽게설명하면 입자:반입자비가 비대칭성으로인해 101:100있었는데 급팽창으로 인해 100:100이 사라졌다->입자1만남았는데 그게 현재 관측가능한입자들이라고 생각하시면 됩니다.)

[먕먕]

쌍생성쌍소멸은 1000억K와 같은 매우 고온에서만 일어나는 현상이기 때문에 우주팽창에 의한 냉각으로 현재는 일어나지않습니다.