Warum sind Neutrinos im Standardmodell masselos ? Hängt es mit der experimentellen Tatsache zusammen, dass Neutrinos immer nur eine Projektionsrichtung des Spins auf die Bewegungsrichtung haben?
Das Standardmodell sagt nicht voraus , dass Neutrinos masselos sind. Es ist ein „Modell“, bei dem Neutrinos zunächst als masselos gelten, weil keine Masse beobachtet wurde.
Wir wissen jetzt, dass Neutrinos Massen haben, durch die Mischung zwischen den verschiedenen Neutrinotypen, durch eine Matrix namens PMNS-Matrix (ähnlich der CKM-Matrix für Quarks). Diese Mischung erklärt die Anzahl der Neutrinos, die von der Sonne kommen, und setzt eine untere Grenze für die Masse. Aber niemand hat eine echte Messung für die Massen von Neutrinos durchgeführt ... Der Umgang mit Neutrinos ist wirklich schwierig.
Ich stimme der Antwort des Quantenphysikers zu, dass Nullmasse für Neutrinos eine Eingabe in das Standardmodell war, keine Vorhersage, weil Messungen eine mit Null kompatible Masse zeigten.
Aber ich füge hinzu, dass die Entdeckung, dass Neutrinos eine Masse haben müssen, das Standardmodell nicht zerstört, es müssen nur unterschiedliche Lagrangian für die Neutrinos aufgenommen werden.
Das experimentell etablierte Phänomen der Neutrino-Oszillation, das Neutrino-Flavor-Zustände mit Neutrino-Massenzuständen mischt (analog zum CKM-Mixing), erfordert jedoch, dass Neutrinos Massen ungleich Null haben. Massive Neutrinos wurden ursprünglich von Bruno Pontecorvo in den 1950er Jahren konzipiert. Die Verbesserung des Grundgerüsts zur Anpassung an ihre Masse ist einfach, indem ein rechtshändiger Lagrange hinzugefügt wird. Dies kann auf zwei Arten erfolgen. Wenn, wie bei anderen fundamentalen Teilchen des Standardmodells, Masse durch den Dirac-Mechanismus erzeugt wird, dann würde das Gerüst ein SU(2)-Singulett erfordern. Dieses Teilchen hätte keine anderen Standardmodell-Wechselwirkungen (abgesehen von den Yukawa-Wechselwirkungen mit der neutralen Komponente des Higgs-Dubletts), wird also als steriles Neutrino bezeichnet. Oder Masse kann durch den Majorana-Mechanismus erzeugt werden,
Im Standardmodell kann die Masse eines Teilchens entweder durch die Dirac- oder die Weyl-Gleichung erklärt werden. Die erste Sache ist, dass Neutrinos durch keine der obigen Gleichungen (Dirac-Gleichung oder Weyl-Gleichung) im Standardmodell beschrieben werden können, weil keine rechtshändigen Neutrinos beobachtet werden. Die Dirac-Gleichung benötigt vier Spinoren, um die Masse eines Teilchens zu erklären. Aber im Fall von Neutrinos haben wir nur zwei Spinoren. Andererseits gelten Weyl-Gleichungen nur für die masselosen Teilchen. Somit können weder die Dirac-Gleichung noch die Weyl-Gleichung die Neutrinos erklären. Einfach deshalb sind Neutrinos meiner Meinung nach im Standardmodell masselos.
Ich stimme Curious über den Grund zu, warum angenommen wurde, dass Neutrino im Standardmodell masselos ist. Ich möchte nur hinzufügen, dass diese Annahme nur für einen Spinor oder ein Spin 1/2-Teilchen gilt, das auch ein Fermion ist.
glS
Rena