Знаем ли мы, что «электронное» нейтрино легче «мюонного» нейтрино?

Маркировка собственных состояний массы нейтрино произвольна [PDG Neutrino Review] . Обычно для удобства предполагается, что

Δ м 21 2 "=" м 2 2 м 1 2 > 0.
Затем даются значения углов смешивания, которые приводят к матрице PMNS В с В 1 , 1 запись является самой большой как в своей строке, так и в столбце [например, Википедия] . Это означает, что собственное состояние с более легкой массой в основном имеет электронный аромат (даже в условиях перевернутой иерархии, между ν е и ν мю , это всегда ν е показано, что он светлее).

Наблюдаемые колебания вакуума зависят только от косинуса Δ м 2 , или квадрат синуса, поэтому его акутальный знак здесь не имеет значения. В веществе индуцируется СР-нарушение, пропорциональное Δ м 2 , но поскольку у нас есть смешивание трех вкусов и Δ м 31 2 Δ м 21 2 , эти эффекты будут использованы для определения знака Δ м 31 2 .

В каком состоянии знак Δ м 21 2 ?

Какие последствия может иметь отрицательный знак Δ м 21 2 иметь?

я думал Δ м 21 2 положительна по определению, а не является удобным предположением.
@dukwon Ну, вы можете использовать его, чтобы определить схему нумерации, но тогда возникает вопрос, который я написал во втором абзаце: откуда мы знаем, что более легкое из двух состояний в основном имеет электронный вкус?

Ответы (1)

Это загадка иерархии масс нейтрино. Ее можно решить только экспериментальным путем. Эксперимент Hyper Kamiokande направлен на решение этой проблемы.

Гипер-Камиоканде будет наблюдать большое количество нейтрино, возникающих при столкновениях космических лучей с ядрами в атмосфере. Те, которые производятся в атмосфере на противоположной стороне Земли, будут подвергаться влиянию ее вещества на пути к детектору. Соответственно будут затронуты осцилляции таких мюонных нейтрино в электронные нейтрино, а также осцилляции мюонных антинейтрино в электронные антинейтрино. Однако степень этих эффектов зависит от иерархии масс, так что для нормальной иерархии осцилляции в электронные нейтрино усиливаются, а для перевернутой иерархии усиливаются осцилляции в электронные антинейтрино. По этой причине, количество событий, приходящих с противоположной стороны Земли, которые колеблются в электронные нейтрино, будет больше, если иерархия нормальна, чем если она инвертирована (рис. 2). С другой стороны, количество событий, которые колеблются в электронные антинейтрино, будет больше для перевернутой иерархии, чем для нормальной иерархии. Хотя изменение частоты событий из-за иерархии масс составляет всего от 5 до 15%, поскольку Гипер-Камиоканде настолько велик, что сможет обнаружить даже эту небольшую разницу.

Это распространяется на вопрос о положении третьего нейтрино , который также должен быть решен экспериментально, вероятно, в следующем десятилетии или около того.