Являются ли безмассовые антинейтрино в Стандартной модели правыми или правыми киральными?

Для безмассовых фермионов их киральность (определяющая, при каком представлении группы Лоренца они преобразуются) и их спиральность (проекция спина на трехимпульс) совпадают. Для безмассовых антифермионов все наоборот (см., например, Itzykson & Zuber, Eq. (2-103) и текст ниже).

Когда мы говорим о том, какие частицы соединяются с Вт бозоны в Стандартной модели, многие источники говорят о «левых фермионах и правых антифермионах». Зная, что во многих ссылках используется «..-ручной» в терминах «..-хиральный», это не проблема для фермионов (поскольку хиральность и спиральность одинаковы в безмассовом пределе), но для антифермионов это различие важно. .

Вопрос: Является ли антинейтрино, участвующим во взаимодействии с Вт бозон правый или правый киральный?

Мои мысли таковы: фермионы в СМ реализуются через левокиральные дублеты и правокиральные синглеты. Вт бозоны взаимодействуют только с дублетами. Это взаимодействие можно записать так (например, «Введение в СМ физики частиц» Коттингема и Гринвуда, уравнение (12.15)):

л "=" − г 2 2 ν е л † о ~ мю е л Вт мю + + . . .
где ψ является левокиральным дублетом. Поскольку эрмитово сопряжение меняет местами (0,1/2) и (1/2,0) представителей группы Лоренца, это означает, что, например, левокиральное е л и правый киральный ν л † собраться вместе. Вывод: Вт бозоны взаимодействуют с левокиральными фермионами и правокиральными антифермионами. Это означало бы, что (безмассовые) нейтрино и антинейтрино в СМ оба являются левосторонними, поскольку правокиральное антинейтрино является левосторонним.

Ответы (1)

На этом сайте много вопросов о хиральности и спиральности, но вы можете прояснить их все, просто вспомнив, что спиральность — это свойство частиц (поскольку оно определяется в терминах импульса и спина частицы), а хиральность — это свойство полей (поскольку он определяется в терминах свойств преобразования Лоренца поля). Поля — это математические конструкции, которые создают и уничтожают частицы. Бессмысленно говорить, что частица имеет «одинаковую» хиральность и спиральность, потому что у частиц нет хиральности, а у полей .

Например, в КЭД левокиральное спинорное поле Вейля ψ с зарядом 1 аннигилирует частицу левой спиральности с зарядом 1 и создает частицу с прямой спиралью с зарядом − 1 . И правое киральное спинорное поле Вейля ψ ′ ≡ ψ † имеет заряд − 1 и аннигилирует частицу с правой спиральностью с зарядом − 1 , и создает частицу левой спиральности с зарядом 1 .

Итак, если вы видите частицу левой спиральности с зарядом 1 , бессмысленно спрашивать, какая это хиральность. Его можно аннигилировать левым киральным полем и создать правым киральным полем. В каком поле вы записываете лагранжиан, это чисто вопрос соглашения; иногда люди даже используют оба, в зависимости от того, что удобнее в данный момент.

В Стандартной модели с безмассовыми нейтрино все нейтрино имеют левую спиральность, а все антинейтрино — правую спиральность. В соответствии со стандартными соглашениями поле нейтрино является левокиральным, но вы часто также работаете с его сопряженным полем, которое является правохиральным. Как вы можете видеть из приведенных выше абзацев, какая хиральность «на самом деле» в игре, на самом деле бессмысленный вопрос!

Являются ли безмассовые антинейтрино в Стандартной модели правыми или правыми киральными?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v