Количество свободных параметров в Стандартной модели с нейтринной осцилляцией

В двух связанных вопросах было задано, сколько свободных параметров имеет стандартная модель. Без осцилляции нейтрино имеется 19 свободных параметров . Теперь выяснилось, что у нейтрино тоже есть масса, поэтому Стандартная модель должна была быть расширена.

Мой вопрос: сколько параметров требуется для учета осцилляции? Работает ли он только с 3 массовыми параметрами для 3 различных известных нейтрино, или необходимы дополнительные параметры (если да, то что они обозначают)? Или можно описать эффекты только одним или двумя параметрами (если да, то какая идея сводит эффект трех масс к менее свободным параметрам)?

В ответе об этом сказано не так много слов, хотя это подразумевается, но массивные осциллирующие нейтрино добавляют 7 параметров - три массы и четыре параметра PMNS. Если нейтрино на самом деле имеют майорановские, а не дираковские массы, вам потребуется всего 9 дополнительных параметров, поскольку аналог матрицы PMNS с майорановскими нейтрино требует больше параметров.

Ответы (1)

Масса и слабые собственные состояния связаны матрицей Понтекорво-Маки-Накагавы-Саката , которая представляет собой 3 × 3 унитарная матрица. Поэтому его можно параметризовать четырьмя параметрами. Обычный выбор - три угла смешивания θ 12 , θ 13 и θ 23 , и CP-нарушающая фаза дельта С п (или, если нейтрино являются майорановскими фермионами, 3 разные фазы, нарушающие СР). Эксперименты с осцилляциями дают информацию об углах смешения, но не о фазе.

Обратите внимание, что наблюдение осцилляции не чувствительно к массам нейтрино, а только к квадрату разности масс нейтрино . Поэтому вполне возможно, что только два из трех ароматов нейтрино имеют ненулевую массу.

Последствия существования CP-нарушающей фазы таковы:

  • В разнице между колебаниями ν α → ν β и ν ¯ α → ν ¯ β (а также ν β → ν α , если симметрия СРТ сохраняется).
  • Ненулевой вклад в электрический диполь заряженных лептонов. Тем не менее, этот эффект «пренебрежимо мал и недоступен для экспериментов».
  • Если нейтрино являются майорановскими фермионами, то спектр безнейтринного двойного бета-распада может быть чувствителен к фазам, нарушающим CP майорана.

Использованная литература:

  • К. Накамура и С. Т. Петцов: Масса нейтрино, смешивание и осцилляции . Группа данных о частицах ( ссылка на pdf )
  • GC Branco, R. Gonzalez Felipe и FR Joaquim: лептонное нарушение CP . Rev.Mod.Phys. 84 (2012) 515-565. ( препринт arXiv )
Спасибо, это очень интересно. Я не знал о фазе нарушения СР. Как вы измеряете эту величину, если вы не видите ее в нейтринных осцилляциях, а в стандартной модели ее нет? Это означало бы, что существует еще один эффект за пределами СМ, ​​связанный с нейтрино, или я что-то не так понимаю?
Количество свободных параметров в Стандартной модели с нейтринной осцилляцией
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v