Sacharowkriterien

Die drei Sacharowkriterien sind in der Kosmologie notwendige Bedingungen für eine dynamische Erzeugung der Baryonenasymmetrie im Universum während der Baryogenese. Sie sind nach ihrem Entdecker Andrei Sacharow benannt, der sie 1967 als erster fand. Unabhängig von ihm wurden sie 1970 auch von Wadim Kuzmin entdeckt.

Die drei Kriterien

Die unterschiedlichen Theorien zur Entstehung der Baryonenasymmetrie unterscheiden sich darin, wie die folgenden Bedingungen im Einzelnen erfüllt werden.

Verletzung der Baryonenzahl-Erhaltung

Dieses Kriterium wird von allen Modellen, die einen Ansatz zur Großen vereinheitlichten Theorie darstellen, zur Vereinheitlichung von starker und elektroschwacher Wechselwirkung erfüllt. Da sich die Gesamtbaryonenzahl im Universum in den Baryogenese-Theorien von Null zum Zeitpunkt des Urknalls auf einen endlichen Wert zum heutigen Zeitpunkt verändert hat, muss das Kriterium zutreffend sein.

Verletzung von C- und CP-Erhaltung

C steht hier für Charge, engl. für Ladung und CP für Charge-Parity, d.h. Ladung und Parität. Dieses Kriterium ist bereits im Standardmodell der Elementarteilchenphysik erfüllt, durch die so genannten Sphaleron-Prozesse. Auch wurde die CP-Verletzung beim Zerfall des neutralen Kaon K⁰ experimentell gefunden. Da allgemein von der Gültigkeit der CPT-Erhaltung ausgegangen wird, sollte die T-Erhaltung ebenfalls verletzt sein.

Thermodynamisches Nichtgleichgewicht

Im thermodynamischen Gleichgewicht würde eine vorhandene Baryonasymmetrie durch die inversen Zerfälle der betrachteten Teilchenzerfälle zwangsläufig wieder ausgelöscht. Das Nichtgleichgewicht wird in heutigen Theorien zur Baryogenese meist durch eine schnelle Expansionsrate des Universums (schneller als die Zerfallsrate des betrachteten Teilchens) zum fraglichen Zeitpunkt erklärt.