Является ли NRNRN_R майорановским полем в лагранжиане качелей?

Рассмотрим лагранжиан для качелей типа I, заданный выражением

л "=" ν ¯ л м Д Н р + 1 2 ( Н р ) с ¯ М р Н р + hc .

В этом лагранжиане какова природа Н р поле? Я думаю, что это не может быть майорана, даже если мы пишем для него майорановскую мессу, потому что мы не берем ( Н р ) с "=" Н р (определяющее условие для того, чтобы поле было майорановским).

Я знаю, что после диагонализации легкие и тяжелые нейтрино будут линейными комбинациями полей ν л и Н р , и все майорановские частицы. Но мой вопрос в том, что мы можем сказать о полях Н р ?

Ответы (2)

Спинор Дирака может быть записан как сумма двух спиноров Вейля (хиральных), собственных состояний γ 5 ,

(1) ψ "=" ψ л + ψ р ,
но также, альтернативно, как сумма двух майорановских (самосопряженных) спиноров, собственных состояний C я γ 2 )
(2) ψ "=" х + я ю "=" х с + я ю с ,
где каждая майорановская компонента вещественна в майорановском представлении, в котором γ 5 "=" о 3 о 2 , воображаемый, я γ 2 "=" о 2 о 2 , реальный и С "=" я о 1 о 2 , настоящий. Примечание С и я γ 2 не ездить с γ 5 (особенность 4-х измерений).

Следовательно, майорановский спинор не может быть вейлевским , а вейлевский спинор не может быть майорановским . Базы Майорана и Вейля являются взаимоисключающими базами для компонентов спинора Дирака.

Н р является спинором Вейля и сочетается с ν л разложить на две майорановские компоненты. Не беспокойтесь о N vs ν , они предназначены для вызова квантовых чисел EW.


Всестороннее рассмотрение содержится в разделе 13.2 ISBN-13: 978-0198506218, Калибровочная теория физики элементарных частиц: проблемы и решения , 1-е издание Та-Пей Ченг и Линг-Фонг Ли.

Отредактируйте в соответствии с запросом на ссылки : примечания M Шварца , авторитетные, хорошо, иллюстрируют связь в базисе Вейля, а не Майораны, где все сложно, поэтому вместо этого сравните уравнения (9) и (34).

Ответ содержится в определении зарядового сопряжения как:

ψ с "=" С ψ ¯ Т

где С является некоторой «книгозависимой матрицей». Во многих заметках он выбран я γ 2 но это будет неуместно для нашего обсуждения.

Имея это в виду, теперь мы можем переписать действие из вашего вопроса как:

л "=" ν л ¯ м Д Н р + 1 2 С ( Н р ) Т М р Н р + час . с .

В этот момент становится совершенно ясно, что Н р действительно майорановское нейтрино.

Вы также можете определить ψ с для поля Дирака ψ . Это просто ψ ψ с для поля Дирака. Следовательно, наличие ψ с в лагранжиане не гарантирует, что ψ майорановское нейтрино. @гертиан
Я согласен, я имел в виду, что ψ ¯ с ψ Т это просто странный способ записать транспонирование вашего поля. Если вы посмотрите в этой статье, вы обнаружите, что они используют лагранжиан, который я получил после замены: arxiv.org/pdf/hep-ph/9911364.pdf
Как только вы записываете для него майорановский массовый термин, вы неявно предполагаете, что он должен подчиняться ψ с "=" ψ в противном случае вы потеряли бы симметрии в своей теории.
Я не уверен (хотя вы можете быть правы). Нигде вам не нужно предполагать ( Н р ) с "=" Н р . И мне кажется, что вы пишете массовый член Майораны, потому что он совместим с лоренц-инвариантностью и калибровочной инвариантностью. @гертиан
Да, действительно, вы пишете майорановский член, потому что он совместим с вашей калибровочной (и лоренцевой) инвариантностью тогда и только тогда, когда ( Н р ) с "=" Н р . Но, если честно, точная причина, по которой это так, глубоко у меня в голове... (и срок моей диссертации приближается, поэтому я не могу найти время, чтобы найти ее.)