Welche Bedeutung steckt hinter dem Neutrino-Oszillationsparameter?

Soweit ich das beurteilen kann, gibt es 6 Parameter, die beschreiben, wie ein Neutrino schwingt: 2 Massenquadratdifferenzen, 3 Mischungswinkel und einen weiteren Parameter, den ich überhaupt nicht verstehe (Delta). Somit habe ich drei Fragen:

  1. Ich verstehe, dass die 2 Massenunterschiede genügend Informationen für die drei Massen sind, aber wir können die tatsächliche Masse noch nicht messen. Ist diese Grenze auf die aktuelle Technologie zurückzuführen oder ist die Differenz der Masse im Quadrat die grundlegendste Information über die Masse, die wir möglicherweise erhalten könnten?

  2. Was genau stellen die Mischungswinkel physikalisch dar? Sind sie alle gleich wichtig, und wenn ja, warum wurde der Theta-13-Winkel so relativ wenig untersucht? Ich habe auch gelesen, dass ein Theta-13-Winkel ungleich Null auf eine Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie hindeutet. Wieso und warum gerade der 13. Winkel gegenüber den anderen Winkeln?

  3. Was ist der Delta-Parameter? Ich weiß, dass die aktuelle Technologie nicht in der Lage ist, dies zu messen, aber die nächste Generation (hoffentlich) wird es tun. Was stellt dieser Parameter dar und welche Auswirkungen hätte seine Messung?

Antwort zu 1): Die Teilchen sind eine Mischung aus Masse-Eigenzuständen und haben daher keine wohldefinierte Masse.
@Danu: Die Geschmacksbasis und die Massenbasis sind beide gültige und gleichwertige Beschreibungen des Systems. Die Geschmackszustände haben keine gut definierte Masse, aber ebenso wichtig ist, dass die Massenzustände keinen gut definierten Geschmack haben.
@Danu: " Die Teilchen sind eine Mischung aus Masseneigenzuständen und haben daher keine genau definierte Masse. " - Gilt für schwache Prozesse, an denen ein geladenes Lepton mit bestimmter Masse / Geschmack teilnimmt (erzeugt wird), dh entweder e − , e + , μ − , μ + , τ − , oder τ + . Aber einige Pinguin-Zerfälle höherer Ordnung , wie (die extrem seltenen) B − → v v ¯ D ∗ − kann durch "genau die richtige Mischung" von (virtuellen) schwachen Prozessen vorgehen und "genau die richtige Mischung" von schwachen Prozessen erzeugen v Eigenzustände mit wohldefinierter Masse.
@dmckee: " Die Geschmackszustände haben keine genau definierte Masse [...] " - Diese Verwendung des Begriffs " Geschmackszustand " (als ob er sich von " Massenzustand " unterscheiden würde) bei der Bezugnahme auf Neutrinos ist unvereinbar mit die Verwendung des Begriffs „ Flavour-Zustand “, wie er verwendet wird, wenn er sich auf Quarks oder geladene Leptonen bezieht (wo er gleichbedeutend mit „ Massenzustand “) ist . Um die Terminologie konsistent zu verwenden, ist es vielleicht besser zu sagen, dass (in allen Fällen) "Die schwachen (Eigen-)Zustände haben keine wohldefinierte Masse ...".
@dmckee Ich ging natürlich davon aus, dass OP über die Geschmacks- / schwachen (Eigen-) Zustände sprach, wie sie normalerweise in Tabellen usw. erscheinen. user12262: interessant, war mir nicht bewusst!
@ user12262 Ich sehe die Beziehung zwischen dem von Ihnen erwähnten Prozess mit Neutrinos-Masseneigenzuständen nicht. Können Sie nähere Angaben machen?
@JSchwinger: " [...] Können Sie mehr Details geben? " - 1. Mit dem angegebenen Modus hatte ich gehofft, ein Beispiel für einen Zerfall zu geben, der "besonders komplizierte beitragende Prozesse (Feynman-Diagramme)" beinhalten muss. Leider ist es nicht (aber es beinhaltet "einfach W Vernichtung"). Ein besseres Beispiel für "Pinguine höherer Ordnung" scheint B 0 → v v ¯ ϕ . 2. Zugegebenermaßen bin ich mir nicht einmal sicher, ob "komplizierte Beiträge haben" überhaupt relevant ist (obwohl es sicherlich "nicht schaden würde"). Also frage ich besser (beginne zu) entsprechend ...
ps Auf der Suche nach dem Strahlungszerfall B --> Phi Gamma gibt es " Abb. 1: Eines der Feynman-Diagramme der führenden Ordnung ", das wiederum nicht meiner Beschreibung (oben; bereits zweimal) eines "Pinguin-Diagramms höherer Ordnung" entspricht. . Hier noch ein Versuch (Baryonen!): Σ B − → v v ¯ Ξ − . Der Σ B − bereits bekannt ist; Die Ξ − , natürlich auch; aber der vorgeschlagene Abklingmodus sollte extrem selten sein.

Antworten (1)

  1. Die tatsächlichen Massen sind theoretisch zugänglich, aber nicht aus Mischmessungen. Kosmologische Messungen könnten uns einen brauchbaren Anhaltspunkt für die Summe der Massen geben (obwohl dies möglicherweise keine eindeutige Antwort liefert, bis wir die Hierarchiefragen geklärt haben), oder die Kombination eines viel besseren Modells von Supernovae plus einer Präzisionsmessung der Unterschiede bei der Ankunft Zeiten der Licht- und Neutrino-Wellenfronten einer Supernova, deren Entfernung gut bekannt ist, könnten die Massen direkt angeben.

  2. Erstens sind Ihre Informationen veraltet, θ 13 ist heute der am genauesten bekannte aller Mischungswinkel. Gehen Sie Daya Bay, Reno und Double Chooz! 1 Nun, was sie darstellen, ist etwas abstrakt. Hmmm ... es sind Winkel, aber in einem obskuren mathematischen Raum. Zusammengenommen spezifizieren sie vollständig den Aromagehalt der Massenzustände oder den Massengehalt der Aromazustände. Wenn das für Sie keine Bedeutung hat, müssen Sie die Quantenmechanik studieren, um die ganze Geschichte zu erfahren. Inzwischen kann man sie sich als Parameter in einem komplizierten trigonometrischen Ausdruck vorstellen, der erklärt, wie stark sich die Aromen in Bezug auf den Abstand zwischen Produktion und Detektion und die Energie des Neutrinos vermischen.

  3. Endlich δ C P . Wenn, θ 13 ist ungleich Null (es ist) und δ C P ist weder Null noch π , dann ist es möglich, dass die Neutrinomischung die als "CP" bezeichnete Symmetrie nicht einhält. CP-Symmetrie ist die Behauptung, dass die Gesetze der Physik gleich aussehen, wenn Sie beide (a) alle Materieteilchen im System in Antimaterie umwandeln und (b) das System durch einen Punkt spiegeln. CP ist in den meisten Systemen gut (in allen Systemen, denen Sie im täglichen Leben begegnen werden), aber es ist bereits bekannt, dass es bei einigen geschmacksverletzenden Quark-Zerfällen verletzt wird. Die Sache ist die, dass wir glauben, dass die CP-Verletzung erklären könnte, warum das Universum, das wir heute sehen, ganz aus Materie besteht, wenn wir glauben, dass es halb Materie und halb Antimaterie ist. Nur die bekannten Quellen der CP-Verletzung scheinen nicht genug zu sein, also würde die Suche nach einer anderen Quelle eine große Klasse von kosmologischen Theoretikern sehr glücklich machen.

1 Vollständige Offenlegung, ich war ein Teil von Double Chooz.

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