Wie lautet die korrekte Definition der Jarlskog-Invariante?

In dieser Vorlesung über Neutrinophysik definiert Prof. Feruglio die Jarlskog-Invariante als

(1) J = Ich bin ( U a ich U β ich U a J U β J )
Wo U ist die Neutrino-Mischmatrix mit Elementen U a ich . Hier, a Etiketten Neutrino-Aromen ( e , μ oder τ ) Und ich beschriftet Neutrino-Massen-Eigenzustände so, dass

| v a = ich = 1 3 U a ich | v ich .
Andererseits definiert dieses viel zitierte Papier
(2) J = Ich bin ( U e 2 U e 3 U μ 2 U μ 3 ) .

  • Diese beiden Definitionen unterscheiden sich eindeutig, da im Allgemeinen keiner der Einträge von U ist Null. Welche dieser Definitionen ist richtig und warum?
  • Was bedeutet außerdem der Ausdruck (1)? Aber es impliziert eine Summe über a , β , ich Und J ? Die Erweiterung dieses Begriffs wäre unterschiedlich, je nachdem, ob diese Summen in der Definition enthalten sind oder nicht.

Antworten (1)

Nein nein Nein! Absolut keine Summen in (1) .

(1) ist dasselbe wie (2), oder besser gesagt, die 9 äquivalenten Schreibweisen (1) beinhalten auch (2). Ich werde dies nur mit dem Text von M. Schwartz (29.91-2) für den kombinatorisch identischen Quarksektor verankern , von dem ich weiß, dass Sie diese Frage zuvor im Wesentlichen darauf gestützt haben .

Griechische Indizes bezeichnen Flavour- und lateinische Masseeigenzustände, also e~1, μ~2, τ~3. Ich werde auch Ihre (1) ein wenig optimieren, um sie mit dem Schwartz-Zyklus zu vereinbaren. Nochmals, summieren Sie nicht über sich wiederholende Indizes!

Definiere den 4-Tensor

( a , β ; ich , J ) Ich bin ( U a ich U β J U a J U β ich )   ,
so ist es durch Inspektion offensichtlich, dass
( β , a ; ich , J ) = ( a , β ; ich , J ) = ( a , β ; J , ich ) .
Sie sehen dann, dass es bis zur Antisymmetrie nur 3×3 nicht verschwindende Komponenten gibt, von denen bemerkenswerterweise aufgrund der Einheitlichkeit von U gezeigt werden kann, dass sie alle identisch in der Größe sind , nämlich
( a , β ; ich , J ) = J   [ 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ] a β [ 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ] ich J ,
so dass,
J = ( e , μ ; 2 , 3 ) = ( e , μ ; 1 , 2 ) = ( e , μ ; 3 , 1 ) = ( μ , τ ; 2 , 3 ) = ( μ , τ ; 1 , 2 ) = ( μ , τ ; 3 , 1 ) = ( τ , e ; 2 , 3 ) = ( τ , e ; 3 , 1 ) = ( τ , e ; 1 , 2 ) .

  • Einheitlichkeit, ich U a ich U β ich = δ a β , tritt ein und steuert, indem alle Zeilen und Spalten der oben geschriebenen Matrix auf Null summiert werden, sodass es anstelle von 3 unabhängigen Parametern nur einen gibt, und das gleiche gilt für die linke Matrix im Tensorprodukt: Sie müssen notwendigerweise beide vom Typ sein k ϵ ich J k .