В чем разница между разными «ароматами» нейтрино?

Более того, откуда ученые знают, что мюонные нейтрино отличаются от электронных нейтрино, если они даже не знали, в чем разница? Взаимодействовали ли они по-разному с другими частицами?

Ответы (2)

Стандартная модель физики частиц представляет собой краткое описание данных, с большим трудом собранных за полвека. Из первых наблюдаемых распадов в космических лучах и камерах Вильсона было очевидно, что промежуточная сила отличается от электромагнитной или ядерной силы. Распады опосредованы слабыми взаимодействиями - вывод, объясняющий в едином формате все наблюдаемые распады.

распад нейтрона

Это изображение распада нейтрона показывает процесс. Это трехчастичный распад, и это экспериментальная точка, поскольку распределения импульсов двухчастичных и трехчастичных распадов различны. Используя закон сохранения энергии и баланс четырех импульсов, сначала казалось, что нейтрино имеют нулевую массу, и в течение многих лет это было гипотезой, пока не были обнаружены осцилляции нейтрино , но это уже другая история.

В конце концов были созданы пучки нейтрино, и было подтверждено, что мюонные нейтрино, рассеянные на протонах, создают мюоны, тогда как электронные нейтрино создают электроны. Да, они взаимодействуют по-разному для каждого вида, мюона, электрона, тау. Таким образом, была заложена основа для симметрии SU(3)xSU(2)xU(1), которая охватывает все данные о квантовых числах наблюдаемых до сих пор частиц в единой стандартной модели.

Во-первых, масса электронного нейтрино отличается от массы мюонного нейтрино. Масса электронного нейтрино меньше 2,2 эВ, а масса мюонного нейтрино меньше 170 КэВ.

С точки зрения взаимодействия электронное нейтрино рождается вместе с лептонным «электроном». С другой стороны, мюонное нейтрино создается лептонным «мюоном». Самая важная часть состоит в том, что любой аромат нейтрино создается только с ассоциированным с ним лептоном.

например: н п + + е + ν ¯ е

Здесь вы можете видеть, что электронное антинейтрино создается вместе с электроном. И вы также видите, что в реакции, предположим, мюонное нейтрино создается электроном. Но это невозможно, потому что тогда будет нарушено сохранение лептонного числа.

Приведенные вами пределы массы в некотором смысле устарели. Считается, что все нестерильные нейтрино (по космологическим соображениям) имеют массы не более примерно 1 эВ.
Кроме того, поскольку собственные состояния массы не совпадают с собственными состояниями аромата, ароматы нейтрино в любом случае на самом деле не имеют определенной массы.