Was genau ist ein Antineutrino?

Laut Definition sind Antiteilchen Teilchen mit gleicher Masse, aber entgegengesetzter Ladung. Neutrinos haben per Definition keine Ladung. Wie kann es also ein Antiteilchen haben?

das Gegenteil von Null ist Null
@annav Wie unterscheidet man dann, ob es sich um ein Teilchen oder ein Antiteilchen handelt?
@Yashbhatt: siehe Identifizierung von Partikeln und Antipartikeln . Es ist möglich, dass Neitrionos Majorana-Partikel sind, obwohl ich den Eindruck habe, dass diese Idee aus der Mode kommt.
Aus Quantenzahlregeln. In jedem Fall wird das Neutrino aus Energieerhaltungs- und Impulserhaltungsregeln gefunden, und seine Quantenzahlen werden auch durch die Erhaltung von Flavour, Spin definiert.
Diese Frage ist auch verwandt und fast ein Duplikat.
@annav Das weiß ich nicht. Ich hatte nur über Spin gelesen. Vielen Dank.
@DavidZ Die Frage war nicht genau gleich, aber die Antwort war sehr hilfreich und war das, wonach ich gesucht hatte. Vielen Dank!
@JohnRennie Ich weiß nicht, ob es genau aus der Mode gekommen ist, aber mehrere Experimente, die die Antwort festnageln sollen, haben Zwischenergebnisse veröffentlicht, die im bevorzugten Teil des Parameterraums null bis zu mehreren Sigma sind. Wenn dies so weitergeht, wird der Raum für die Majorana-Natur auf Parameter beschränkt, die nicht die Leptogenese-Ergebnisse liefern, auf die die Menschen gezählt haben, was fast so überraschend ist wie Neutrinos mit Fermi-Natur.
@annav Das Gegenteil von Null ist auch unendlich, nicht wahr?😃
@AnubhavGoel nicht in physikalischer Hinsicht. +/- Null ist Null

Antworten (2)

Es gibt andere neutrale Teilchen mit Antiteilchen, wie das Neutron und die K 0 Meson. In diesen Fällen haben wir eine mikroskopische Theorie, die besagt, dass diese Teilchen aus Quarks bestehen: zum Beispiel die K 0 besteht aus einem Down-Quark und einem Anti-Strange-Quark, während sein Antiteilchen das K ¯ 0 besteht aus einem seltsamen Quark und einem Anti-Daunen.

Das Neutrino unterscheidet sich von diesen, weil wir keinen Beweis dafür haben, dass es eine zusammengesetzte Struktur hat. Während das Neutrino keine elektrische Ladung hat, hat es eine Quantenzahl, die auf die gleiche Weise wie die elektrische Ladung erhalten zu sein scheint: die Leptonenzahl . Wir finden in Experimenten, dass Neutrinos niemals alleine entstehen. Ein Neutrino entsteht immer in Verbindung mit einem positiven Lepton ( e , μ , oder τ ), und ein Antineutrino entsteht immer in Verbindung mit einem negativen Lepton.

Es gibt eine weitere Schlüsseleigenschaft von Neutrinos, die wichtig ist, wenn man über ihre Antiteilchen nachdenkt, nämlich ihren Spin. Schwache Zerfälle brechen die Spiegelsymmetrie (oder "Paritätssymmetrie"). Wenn Sie eine Beta-Zerfallsquelle haben, die überhaupt keinen Spin hat, und Sie die Spins der austretenden Zerfallselektronen messen, werden Sie feststellen, dass sie stark polarisiert sind: Beta-Zerfallselektronen sind es bevorzugt "linkshändig" oder so reisend, dass ihre Südpole nach vorne und ihre Nordpole nach hinten zeigen. Beta-Zerfalls-Antielektronen sind dagegen bevorzugt rechtshändig. Die Neutrinos folgen der gleichen Regel: Neutrinos haben einen linkshändigen Spin, und Antineutrinos haben einen rechtshändigen Spin.

Hätte ein Neutrino exakt die Masse Null, wäre diese Polarisation vollständig. Wir haben jetzt jedoch überzeugende Beweise dafür, dass mindestens zwei Neutrino-Flavours eine endliche Masse haben. Dies bedeutet, dass es theoretisch möglich ist, dass ein relativistischer Beobachter einem linkshändigen Neutrino „entkommt“, in dessen Bezugssystem sein Nordpol entlang seines Impulses zeigt – dieser Beobachter würde es als rechtshändiges Neutrino betrachten. Würde ein rechtshändiges Neutrino wie ein Antineutrino wirken? Das würde bedeuten, dass das Neutrino tatsächlich sein eigenes Antiteilchen ist (eine Idee, die Majorana zugeschrieben wird ). Würde das rechtshändige Neutrino einfach die Teilnahme verweigern?in der schwachen Wechselwirkung? Das würde sie zu guten Kandidaten für dunkle Materie machen (obwohl ich denke, dass es andere Beweise dagegen gibt).

Es ist eine offene experimentelle Frage, ob es wirklich einen Unterschied zwischen Neutrinos und Antineutrinos abgesehen von ihrem Spin gibt, und es gibt mehrere aktive Suchen, zB nach verbotenen Doppel-Beta-Zerfällen.

Ich bin hier verwirrt: „——dieser Beobachter würde es für ein rechtshändiges Neutrino halten. Würde ein rechtshändiges Neutrino wie ein Antineutrino wirken?“. Ok, dann würde dieser Beobachter das rechtshändige Antineutrino in einem bestimmten Rahmen ähnlich als das linkshändige Antineutrino in seinem Rahmen betrachten. Was ist also die Rechtfertigung für "Würde ein rechtshändiges Neutrino wie ein Antineutrino handeln?".
@ user22180 Es hängt davon ab, ob Neutrinos Dirac-Fermionen (wie die geladenen Leptonen und Quarks) oder Majorana-Fermionen sind . In dieser Hypothese sind Neutrino und Antineutrino gleich, und es ist das W Boson, das aufgrund der Händigkeit zwischen den beiden auswählt. Unterschätzen Sie nicht, wie seltsam Neutrinos sind – im Grunde war jede Vermutung, die wir gemacht haben, in mehrfacher Hinsicht falsch, bevor wir richtig lagen.
@rob: ein Wort der Vorsicht, als Sie schrieben: „[…] dieser Beobachter würde es für ein rechtshändiges Neutrino halten. Würde ein rechtshändiges Neutrino wie ein Antineutrino wirken?“ Der Boost kehrt die Helizität des Neutrinos zurück, nicht seine Chiralität. Schwache Wechselwirkung ist nur empfindlich für die Chiralität, nicht für die Helizität. Ein Anti-Neutrino ist chiral rechtshändig (und ein Neutrino chiral linkshändig). Man kann also ein Neutrino dank eines Boosts nicht in ein Antineutrino verwandeln.
@Paganini Ich glaube, ich bin anderer Meinung. Wenn ich mich richtig erinnere, hat ein massives Teilchen in seinem Ruherahmen gleiche Teile links- und rechtschiral, und die Korrelation zwischen Chiralität und Helizität erscheint, wenn Sie so viel verstärken, dass die Masse vernachlässigbar wird.
Zum Beispiel der Verfall π → e v relativ zu unterdrückt wird π → μ v obwohl ersteres mehr kinetische Energie freisetzen würde. Weil die π ist spinlos, daher muss das geladene Lepton in beiden Zerfällen mit entgegengesetzter Helizität und Chiralität herauskommen; Dies ist einfacher für die schwereren/weniger aufgeladenen μ . Das geladene Lepton aus diesen Zerfällen ist jedoch kein "reines chirales" Lepton in seinem Ruhesystem.
@rob: Worin bist du anderer Meinung? Ich sehe nicht, was zwischen Ihren beiden letzten Kommentaren (die richtig sind) und meinen widersprüchlich ist. Ich sagte nur, dass die schwache Wechselwirkung eine chirale Wechselwirkung ist. Bei Fermionen ist die chirale LH-Komponente und bei Anti-Fermion die RH-Komponente mit einem Ion beteiligt. Ihre Antwort erwähnte nur Helizität, was verwirrend sein könnte. Ein Neutrino, das für die Helizität RH wäre, hätte eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit zu interagieren, da die Projektion auf die chirale RH-Komponente aufgrund seiner winzigen Masse fast 0 wäre.
@Paganini Sie sind richtig für Dirac-Neutrinos, aber nicht für Majorana-Neutrinos.

Während das Neutrino elektrisch neutral ist, elektrische Ladung Q kann als Kombination von (der 3. Komponente von) schwachem Isospin ausgedrückt werden T 3 und schwache Überladung Y W

Q = T 3 + Y W 2

Für das (linkshändige) Neutrino gilt T 3 = 1 2 und Y W = − 1 somit ist die elektrische Ladung des Neutrinos

Q = 1 2 − 1 2 = 0

Für das (rechtshändige) Antineutrino sind die Ladungen entgegengesetzt: T 3 = − 1 2 und Y W = 1 somit ist die elektrische Ladung des Antineutrinos

Q = − 1 2 + 1 2 = 0

Was genau ist ein Antineutrino?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 1v