Каково правильное определение инварианта Ярского?

В этой лекции по физике нейтрино профессор Феруглио определяет инвариант Ярлскога как

(1) Дж "=" Я ( U α я * U β я U α Дж U β Дж * )
где U – матрица смешивания нейтрино с элементами U α я . Здесь, α маркирует ароматы нейтрино ( е , мю или т ) и я помечает собственные состояния массы нейтрино, такие что

| ν α "=" я "=" 1 3 U α я * | ν я .
С другой стороны, эта хорошо цитируемая статья определяет
(2) Дж "=" Я ( U е 2 U е 3 * U мю 2 * U мю 3 ) .

  • Ясно, что эти два определения различны, потому что, вообще говоря, ни одна из статей U равен нулю. Какое из этих определений верное и почему?
  • Более того, что означает выражение (1)? Но это подразумевает сумму свыше α , β , я и Дж ? Расширение этого термина будет различным в зависимости от того, есть ли эти суммы в определении или нет.

Ответы (1)

Нет нет нет! Абсолютно никаких сумм в (1) .

(1) совпадает с (2), или, точнее, 9 эквивалентных способов записи (1) включают и (2). Я привяжу это только к тексту М. Шварца (29.91-2) для комбинаторно идентичного кваркового сектора, на котором, как я знаю, вы по существу основывали этот вопрос до .

Греческие индексы обозначают вкусовые, а латинские массовые собственные состояния, поэтому e~1, µ~2, τ~3. Я также немного изменю ваш (1), чтобы он соответствовал циклу Шварца. Опять же, не суммируйте повторяющиеся индексы!

Определите 4-тензор

( α , β ; я , Дж ) Я ( U α я U β Дж U α Дж * U β я * )   ,
так что при осмотре видно
( β , α ; я , Дж ) "=" ( α , β ; я , Дж ) "=" ( α , β ; Дж , я ) .
Затем вы видите, что с точностью до антисимметрии существует только 3 × 3 ненулевых компонента, которые, что примечательно, из унитарности U можно показать, что все они идентичны по величине , а именно,
( α , β ; я , Дж ) "=" Дж   [ 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ] α β [ 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ] я Дж ,
такой, что
Дж "=" ( е , мю ; 2 , 3 ) "=" ( е , мю ; 1 , 2 ) "=" ( е , мю ; 3 , 1 ) "=" ( мю , т ; 2 , 3 ) "=" ( мю , т ; 1 , 2 ) "=" ( мю , т ; 3 , 1 ) "=" ( т , е ; 2 , 3 ) "=" ( т , е ; 3 , 1 ) "=" ( т , е ; 1 , 2 ) .

  • унитарность, я U α я U β я * "=" дельта α β , входит и контролируется путем приведения всех строк и столбцов написанной выше матрицы к нулю, поэтому вместо 3-х независимых параметров есть только один, и то же самое для левой матрицы в тензорном произведении: они обязательно должны быть оба типа к ϵ я Дж к .