Warum sind die Neutrino-Flavor-Eigenzustände und Masseneigenzustände unterschiedlich?

Warum passiert das bei Neutrinos und nicht etwa bei Elektronen und Myonen? Gibt es eine Möglichkeit vorherzusagen, welche Partikel zwischen ihrem Geschmack oszillieren könnten und welche nicht?

Siehe auch: physical.stackexchange.com/q/2949/2451 und darin enthaltene Links.

Antworten (1)

Um es kurz zu machen, Sie benötigen "richtige" Masse- / Energie-Eigenzustände und "richtige" Geschmacks-Eigenzustände.

Die Mischungstheorie bedeutet, dass Sie echte kohärente Zustände haben. Das funktioniert sehr gut, da die Massenunterschiede von Neutrinos extrem klein und die Energie hoch ist.

Für die geladenen Leptonen ist dies nicht der Fall. Damit sich ein Elektron in ein Tau verwandelt, braucht es viel Energie. Stellen Sie sich einen Strahl von e- mit einer Energie knapp über dem vor τ - Masse ruhen und entlang ihres Weges einige der E- einbiegen τ - Das andere E- würde schnell überholen und der Abstand zwischen den Partikeln wäre riesig. Dies macht es schwierig, einen kohärenten Zustand zu erhalten.

Im ultrarelativistischen Grenzfall könnte das prinzipiell funktionieren. Wurde aber nicht beobachtet. AFAIK ist der Mischungswinkel eine Funktion der Massendifferenz und daher für geladene Leptonen extrem klein.

Aus diesem Grund tun wir einfach so, als seien die Eigenzustände der geladenen Leptonmasse gleich den Flavour-Eigenzuständen, und geben diesen drei Massen daher die Namen "Elektron", "Muon" und "Tau".