¿Qué porcentaje del universo está arriba y abajo de los quarks?

Para esta deposición, definamos “es” como porcentaje de la energía total.

Como explica Elizabeth Simmons, la materia bariónica (cuya masa es de 99.5% de neutrones y protones, 0.5% de electrones) está por debajo del 5% de la densidad de energía medida del universo (4.86% + / – 0.10% según el último análisis de Planck 2015 http: //arxiv.org/pdf/1502.01589.pdf tabla 4).

Aún deberíamos decidir si la pregunta realmente significa “porcentaje de protones y neutrones”, en otras palabras, incluye la energía del campo QCD que une u + d en nucleones (gluones, quarks virtuales “marinos”, energía cinética de valencia, etc.), en cuyo caso la respuesta es “4.86% de la energía del universo” (es quarks u + d y su unión) …

… O si la pregunta realmente significaba solo la masa de corriente de quark de valencia (interacción con el campo de Higgs), excluyendo como elementos separados su energía de campo QCD y energía cinética relativista. En ese caso, use m_u = 2.3 MeV, m_d = 4.8 MeV, promedio ponderado = 3.2 +/- 0.5 MeV, dividido por 939 MeV de masa de nucleones, multiplicado por 4.86%, es igual a “0.017% de la energía del universo es la interacción u + d quark con el campo de Higgs “.

Solo para los nerds: en promedios ponderados, se podría decir aproximadamente que todos son protones en este nivel de precisión, pero para las patadas usé actualmente 74% de hidrógeno por número de nucleones (por lo que aproximadamente el 87% de los nucleones son protones, 13% de neutrones). Una fracción insignificante (alrededor de 10 ^ -3) de masa bariónica ha caído en agujeros negros con un número de bariones efectivamente cero y en núcleos internos de estrellas de neutrones con un posible contenido de quark extraño.

La mayor parte del universo está vacío y es imposible contar la cantidad de partículas con los quarks u y d y luego contar la cantidad de quarks u y d identificándolos. Además, incluso si de alguna manera logras contar el número, el porcentaje no sería constante ya que el universo se está expandiendo y el porcentaje seguirá cambiando.