Учитывая очень маленькую массу покоя нейтрино, видимые фотоны обладают достаточной энергией для создания пары нейтрино. Какова будет вероятность ? Будут ли нейтрино рождаться в собственных массовых состояниях или как и т. д?
Интересный вопрос!
Во-первых, на самом деле не ясно, достаточно ли энергии для этого процесса у видимых фотонов: верхний предел массы нейтрино находится в масштабе электрон-вольта, что примерно равно энергии видимых или инфракрасных фотонов. Есть некоторые дразнящие космические лучи, свидетельствующие о массах нейтрино в масштабе eV . Но ваш вопрос по-прежнему интересен для фотонов более высоких энергий.
Диаграмма Фейнмана для рождения электрона-позитрона (или эквивалентные диаграммы для аннигиляции или рассеяние) имеет два вершины. Простейшая схема рождения нейтрино тоже было бы два вершины. Однако нейтрино не взаимодействует с фотоном на уровне дерева , потому что нейтрино не заряжено. Так что эта диаграмма первого порядка ничего не дает интересующему вас процессу.
Простейшая диаграмма цикла, вероятно, будет выглядеть примерно так , но требование иметь два виртуальных тяжелых бозона означает, что сечение такого процесса было бы исчезающе малым при низких энергиях.
В дополнение к предыдущему ответу, реакция также должно быть возможно.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Электрон%E2%80%93positron_annihilation
Иногда я тоже задавался этим вопросом. Этот процесс изучается звездной физикой и называется «распадом плазмона» или излучением тормозного нейтрино (аналогично излучению фотонов в плотной материи). Это рассматривается как значительная часть рассеяния энергии звездами из глубины. Лобанов пренебрегает слабыми токами и вычисляет сечение в ультрарелятивистском пределе.
Я начал изучать это, задав себе вопрос, могут ли пучки нейтрино низкой энергии генерироваться из фотонов, и также пришел к статье Лобанова. Однако это излучение вызвано плотным звездным веществом, в котором плазма испытывает определенные удары высокой плотности. Кажется, да - лазер высокой плотности и сильное магнитное поле могли бы производить значительные потоки нейтрино.
В частности, я ищу эту бумагу. Если кто-то может поделиться (я не академик) :) В статье речь идет о генерации пучков нейтрино с энергией 20 МэВ, которые кажутся сильно коллимированными.
Пахомов А.В. Генерация нейтрино высокоинтенсивными лазерами. Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц, 2002, том. 28, нет. 6, стр. 1469–1476. *)
этот документ упоминается в этом
http://engjournal.ru/articles/1041/1041.pdf
PS. Дальнейшая идея: взять ускоритель с лазерным приводом (лазерная плазма ускоряет электроны в нескольких корзинах фемтосекундного масштаба с некоторой частотой) и приложить к нему сильное магнитное поле, чтобы имитировать звездную плотную материю. Будет ли эта конструкция генерировать нейтрино?
*) ПСС. найдено в
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.199.5513&rep=rep1&type=pdf
ПССС. Три статьи касаются вопроса:
«Распад фотона γ → νν¯ во внешнем магнитном поле»
http://cds.cern.ch/record/340351/files/9712289.pdf
«Преобразование пар фотонов в нейтрино в сильном магнитном поле»
https://arxiv.org/abs/hep-ph/0108046
«Распад фотона на нейтрино в сильном магнитном поле»
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.14.3326
Действительно, как сказано в других ответах: g + g -> nu + nu-bar - единственная возможность. г -> ню + ню-бар только в присутствии другой плотной материи или сильного ЭМ-поля
PM 2Кольцо