Warum gelten Neutrinooszillationen als „jenseits des Standardmodells“?

Ist dies nur ein historisches Artefakt – dass die Teilchenphysik-Community irgendwann beschlossen hat, die gesamte Voroszillationsphysik mit dem Namen „Standardmodell“ zu bezeichnen? Der Grund, warum ich frage, ist, dass ich oft Artikel und Bücher sehe, in denen etwas darüber steht, dass "der stärkste Hinweis auf Physik jenseits des SM die Neutrinomassen ungleich Null sind", als ob dies etwas Bedeutendes und Mysteriöses wäre - während ich aus dem entnommen habe Als Antwort auf eine Frage, die ich zuvor gestellt habe , ist das Mischen von Leptonen etwas Natürliches und nicht Überraschendes. Warum werden Neutrino-Oszillationen also nicht als Teil des SM betrachtet? Ich frage nicht aus soziologischem Interesse, sondern weil ich sichergehen möchte, dass ich die Bedeutung der Entdeckung der Neutrinooszillationen nicht unterschätzt habe.

Antworten (4)

Die historische Formulierung des SM umfasste ein Higgs-Dublett und nur renormierbare Kopplungen, wobei letztere darauf zurückzuführen waren, dass man sich damals darauf konzentrierte, eine renormierbare Formulierung der schwachen Wechselwirkungen zu erreichen. Mit diesen Einschränkungen sind Neutrinos masselos und schwingen nicht. Um Neutrinomassen zu erhalten, müssen Sie diesen Rahmen entweder erweitern, indem Sie nicht renormierbare Operatoren der Dimension 5 hinzufügen, die man natürlich im Rahmen der effektiven Feldtheorie erwarten würde, oder Sie müssen renormierbare Kopplungen hinzufügen, die neue Felder beinhalten, typischerweise einschließlich SM Singulett-Weyl-Fermionen (dh rechtshändige Neutrinos) und ein SM-Singulett-Higgs-Feld. Wie viel Erweiterung des SM dies wirklich bedeutet, ist subjektiv. Vor der eigentlichen Entdeckung der Neutrinooszillationen gab es viele theoretische Arbeiten, die über solche Erweiterungen spekulierten.

Irgendwas verstehe ich bei dieser Antwort nicht. Was hindert, für die 3 hinzuzufügen v L Mitglieder der Lepton S U ( 2 ) Dublett, die 3 entsprechenden Singuletts v R wie für e R , μ R , τ R . Dann müssen nur noch die entsprechenden Yukawa-Kupplungen zum Generieren hinzugefügt werden v Massen wie bei den geladenen Leptonen. Es ist eine triviale Erweiterung des Standardmodells. Es gibt nichts, was mit einer solchen trivialen Erweiterung nicht renormalisierbar ist, oder?
Ich stimme Paganini zu: Diese Antwort lässt das SM mit Neutrinomassen viel anders klingen als das SM ohne Neutrinomassen, als es tatsächlich ist. Es gibt keinen Grund, Dimension-5-Operatoren oder ein Singulett-Higgs-Feld zu erwähnen, da sie nichts mit dem Unterschied zu tun haben.

Denn Neutrinos galten zu der Zeit, als „Das Standardmodell“ formuliert wurde, noch weithin als masselos.

Man könnte argumentieren, dass wir uns zu diesem Zeitpunkt auf StandardModel v2.3ish befinden und dass die aktuelle Version massive, sich vermischende Neutrinos enthält, aber das führt nur zu einer Verwirrung der Terminologie.

Nur ein kleiner Kommentar. Die Massenskala der Neutrinomassen liegt ungefähr in der Größenordnung m e l e c t r Ö w e a k 2 / m G U T was den Wippenmechanismus rechtfertigt. Ein nicht-diagonales Matrixelement auf der elektroschwachen Skala und diagonale Einträge, die Null und die GUT-Skala sind, erzeugen ein Neutrino, das sehr schwer ist, nahe der GUT-Skala, und ein Neutrino, das viel kleiner als die elektroschwache Skala ist. Die Operatoren der Dimension 5, die Jeff Harvey in der ersten Antwort erklärt, haben also die richtige Größe, wenn es neue Physik auf der GUT-Skala gibt. In diesem Sinne ist die Größe von Neutrinomassen ein indirekter Beweis für GUT.
-1: Die Neutrinos im Standardmodus sind 100% masselos, da die Theorie keine Massenperiode zulässt. Sonst wäre es keine gute Theorie.
Mein Eindruck ist, dass das "Standardmodell" heutzutage dazu neigt, Neutrinomassen einzubeziehen (über den, äh, Standardmechanismus). Verwirrend oder nicht, das ist jetzt das Standardmodell. Wie „Standard-C++“ und „moderne Kunst“ ändert sich die Bedeutung mit der Zeit. Es wäre jedoch schön, wenn wir einen besseren Namen für das früher als Standard bekannte Modell hätten.

Denn es gibt verschiedene Erweiterungen, mit denen man den Neutrinos Masse geben kann. Sie können Masse nur in linke Neutrinos stecken, oder Sie können rechte Neutrinos hinzufügen, und es ist sogar unklar, wie viele Arten hinzuzufügen sind. Natürlich scheint ein GUT-ähnliches Neutrino wie in SO(10) usw. vorzuziehen, aber es ist nicht die einzige Option.

Richtige Neutrinos, sagten Sie? Ich habe wahrscheinlich eine so wichtige Errungenschaft der Teilchenphysik wie die Entdeckung richtiger Neutrinos verpasst. Können Sie Referenzen angeben?
@IncnisMrsi Afaik die Formeln, die sie beschreiben, können chiralitätsabhängige Werte haben. Er erwähnte nicht, dass sie tatsächlich entdeckt wurden (was bis jetzt nicht passiert ist, es ist sogar möglich, dass Neutrino-rechts == Antineutrino).

Ich werde den Verweis auf die „ Ten Lectures on the ElectroWeak Interactions “ von Barbieri hinzufügen. Meiner Meinung nach die beste Lektüre zur elektroschwachen Physik.

Warum gelten Neutrinooszillationen als „jenseits des Standardmodells“?
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