Welche Austauschpartikel können den Lepton-Geschmack verändern?

Also ich kenne das im Standardmodell W + Und W Leptonaromen können sich aber ändern Z 0 kann nicht. Ich glaube nicht, dass Photonen dies können (ist das richtig?) Und Gluonen nicht können, weil sie nicht mit Leptonen interagieren würden.

Kann die Wechselwirkung mit einem Higgs-Boson den Geschmack eines Lepton verändern?

Wenn es einen Unterschied macht, bin ich am Verhalten des Standardmodells interessiert.

Antworten (1)

Der Geschmack eines geladenen Lepton wird durch seine Masse bestimmt. Das heißt, ein Elektron, ein Myon und ein Tau unterscheiden sich ausschließlich dadurch, dass ihre Massen (ungefähr) 0,511 MeV , 106 MeV , Und 1777 MeV , bzw.

Im Standardmodell (SM) erhalten Teilchen ihre Masse aus Yukawa-Termen und dem Higgs-Mechanismus. Nach spontaner Symmetriebrechung führen die Yukawa-Terme sowohl zu Massetermen für die Fermionen als auch zu Fermion-Higgs-Wechselwirkungstermen. Eine gewisse Drehung der Felder ist normalerweise erforderlich, um die Physik auszulesen. In einer geeigneten Basis identifiziert man drei massiv geladene Leptonen, deren Wechselwirkungen mit dem Higgs unterschiedliche Masseneigenzustände nicht mischen. Daher ändern Wechselwirkungen mit dem Higgs-Boson die Masse/den Geschmack des geladenen Lepton nicht.

(Die elektromagnetische Wechselwirkung, die im kinetischen Term durch die kovariante Ableitung entsteht, wird durch den Higgs-Mechanismus nicht gebrochen und verändert auch nicht die Masse/den Geschmack des geladenen Lepton).

Bei den Neutrinos ist die Geschichte jedoch anders. Es wurde festgestellt, dass Neutrinos Massen ungleich Null haben. Dieses Recht gibt es nicht mehr "Standardmodellverhalten": Im SM werden Neutrinos durch die Symmetrien des Modells gezwungen, masselos zu sein. Wenn Sie auf "Standardmodellverhalten" bestehen, wäre die Antwort für Neutrinos im Grunde dieselbe wie für geladene Leptonen. Die Natur hat es jedoch nicht so gewählt, also wenn Sie mir erlauben, fortzufahren...

Neutrinos haben Massen ungleich Null. Es gibt auch Nicht-Null-Mischen, dh ein massives Neutrino ist eigentlich eine lineare Kombination verschiedener Neutrino-Flavours. (Umgekehrt ist jeder Neutrino-Flavor eine lineare Kombination massiver Neutrino-Zustände).

Warten Sie, wie man Neutrino-Flavour definiert, fragen Sie? Neutrinos gibt es in drei verschiedenen Geschmacksrichtungen: Elektron-Neutrino, Myon-Neutrino und Tau-Neutrino. Die Aromen werden durch die Herstellungsmethode des Neutrinos definiert. Wenn es aufgrund der Wechselwirkung von a W Boson und einem Elektron, es ist ein Elektron-Neutrino (analog zu μ Und τ ). Wohlgemerkt, es bleibt nicht beliebig lange ein Elektron-Neutrino. Da die Flavours nicht auf Massen ausgerichtet sind, schwingt während der Ausbreitung ein Neutrino .

Wenn Sie also den Flavour eines (neutralen) Leptons verändern wollen, lassen Sie es sich einfach ausbreiten!

Um noch weiter über das SM hinauszugehen ... Wenn der Ursprung der Neutrinomasse derselbe ist wie der der geladenen Leptonen -- die oben erwähnten Yukawa-Terme, auf Kosten der Modifizierung des Feldinhalts des Standardmodells -- erwartet man Wechselwirkungen mit dem Higgs ändern tatsächlich den Neutrino-Flavor. Beachten Sie jedoch, dass die Amplituden für diese Wechselwirkungen proportional zur Neutrinomasse sind, dh unglaublich klein. Sie können also vergessen, sie zu messen. (Dies gilt auch für Wippenmodelle, obwohl normalerweise schwere Extra-SM-Neutrinos vorhanden sind und ihre Kopplung an das Higgs stärker sein kann).