Neutrino-Oszillation und ihre Auswirkungen auf die Gravitation

So wie ich Neutrinos verstehe, gibt es drei verschiedene Geschmacksrichtungen, alle mit unterschiedlichen Massen. Obwohl die Massen dieser Neutrinos nicht direkt gemessen wurden, wurden ihre Massenunterschiede gemessen. Aktuelle Experimente, KATRIN und Project8, werden Neutrinomassen messen und wir werden es früh genug wissen. Unabhängig davon ändern sich ihre Massenzustände, wenn sie durch den Weltraum reisen. Das führt zu meiner Frage...

Da das Gravitationsfeld eines Objekts mit seiner Masse zusammenhängt und Neutrinos während ihrer Reise unterschiedliche Massenzustände haben, muss dies bedeuten, dass jeder Punkt im Raum seine Gravitationsintensität ständig ändern muss!

Obwohl jedes Objekt die Intensität des Gravitationsfeldes ändert, während es sich bewegt und einen bestimmten Punkt passiert, würden Neutrinos es anders machen, weil sie ständig den Massenzustand ändern!

Nehmen wir an, ein konstanter Strom von Neutrinos passiert einen Punkt im Raum, während Neutrinos, die nicht oszillieren (dies ist hypothetisch), dasselbe tun. Wären diese extrem schwachen Gravitationswellen bei gegebenen Schwingungen nicht anders als nicht?

Verwandte: physical.stackexchange.com/q/21351/520 und physical.stackexchange.com/q/2949/520 . Ich bin mir nicht sicher, ob dies ein Duplikat darstellt oder nicht, aber der erste dieser Links enthält die beste Diskussion, die ich zu diesem Thema anbieten kann. Vielleicht bringt einer unserer ansässigen Theoretiker mehr Licht ins Dunkel.

Antworten (1)

So ganz geht das nicht. Jeder der drei Aromen ist eine Quantenüberlagerung der drei Massenzustände. Wenn Sie also beispielsweise ein Elektron-Neutrino herstellen, erhalten Sie eine Kombination aus dem leichtesten Neutrinozustand, dem Neutrinozustand mittlerer Masse und dem schwersten Neutrinozustand. (Sie können die Koeffizienten nachschlagen, aber sie sind hier nicht wichtig.) Während sich das Neutrino durch den Raum ausbreitet, geht jeder dieser drei Massenzustände einzeln seinen Weg, genau wie ein normales Teilchen. Es ist also nichts Besonderes daran, wie Neutrinos mit der Schwerkraft interagieren.

Und sie vermischen sich wieder, wenn die Oszillationen bei der erneuten Wechselwirkung (daher zurück in die Geschmacksbasis projiziert) entstehen, weil die drei Zustände alle ultra-relativistisch sind und durch Impulsunsicherheit verteilt werden, sodass sie sich überlappen.
Das Leben kann lustig sein. Ich hatte heute einen ausführlichen Austausch mit Boris Kayser zu diesen Themen und habe meine vorherige Antwort daher stark umgeschrieben.
Lesen Sie dies gerade und fragen Sie sich, ob es angebracht wäre, hinzuzufügen, dass es verwirrend sein kann, die Ausbreitung einer Quantenüberlagerung von Massenzuständen mit klassischen Effekten der Gravitation zu mischen (wie die Frage impliziert). Aus diesem Grund gibt es entlang der "klassischen" Neutrinobahn kein einziges wohldefiniertes Gravitationsfeld (und es würde eine gute Theorie der Quantengravitation erfordern, um es letztendlich zu beschreiben). Aber ich könnte etwas verwechseln, ich bin kein Teilchenphysiker :)