Wissen wir, ob das „Elektron“-Neutrino leichter ist als das „Myon“-Neutrino?

Die Bezeichnung der Eigenzustände der Neutrinomasse ist willkürlich [PDG Neutrino Review] . Regelmäßig wird der Bequemlichkeit halber davon ausgegangen

Δ M 21 2 = M 2 2 − M 1 2 > 0.
Dann werden Werte für die Mischungswinkel angegeben, die zur PMNS-Matrix führen v mit dem v 1 , 1 Eintrag, der sowohl in seiner Zeile als auch in seiner Spalte der größte ist [dh Wikipedia] . Dies impliziert, dass der Eigenzustand der leichteren Masse hauptsächlich elektronenartig ist (selbst in einer umgekehrten Hierarchieeinstellung, zwischen v e Und v μ , es ist immer v e das heller dargestellt wird).

Die Observablen der Vakuumoszillation hängen nur vom Kosinus ab Δ M 2 , oder der quadrierte Sinus, daher ist sein tatsächliches Vorzeichen hier irrelevant. In Materie wird eine CP-Verletzung induziert, die proportional zu ist Δ M 2 , aber da wir drei Geschmacksmischungen haben und Δ M 31 2 ≫ Δ M 21 2 , diese Effekte werden verwendet, um das Vorzeichen von zu bestimmen Δ M 31 2 .

Welchen Status hat das Zeichen von Δ M 21 2 ?

Welche Auswirkungen hätte ein negatives Vorzeichen Δ M 21 2 haben?

ich dachte Δ M 21 2 war per definitionem positiv und keine bequeme Annahme.
@dukwon Nun, Sie können damit ein Nummerierungsschema definieren, aber die Frage wird dann zu dem, was ich im zweiten Absatz geschrieben habe: Woher wissen wir, dass der leichtere der beiden Zustände hauptsächlich Elektronengeschmack hat?

Antworten (1)

Dies ist das Rätsel der Neutrino-Massenhierarchie. Es kann nur experimentell gelöst werden. Das Hyper-Kamiokande-Experiment zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen.

Hyper-Kamiokande wird eine große Anzahl von Neutrinos beobachten, die durch Kollisionen kosmischer Strahlung mit Atomkernen in der Atmosphäre entstehen. Diejenigen, die in der Atmosphäre auf der gegenüberliegenden Seite der Erde entstehen, werden auf ihrem Weg zum Detektor von ihrer Materie beeinflusst. Dementsprechend werden sowohl die Oszillationen solcher Myon-Neutrinos in Elektron-Neutrinos als auch die Oszillationen von Myon-Antineutrinos in Elektron-Antineutrinos beeinflusst. Das Ausmaß dieser Effekte hängt jedoch von der Massenhierarchie ab, so dass für eine normale Hierarchie Oszillationen in Elektron-Neutrinos verstärkt werden, während für eine umgekehrte Hierarchie Oszillationen in Elektron-Antineutrinos verstärkt werden. Aus diesem Grund, Die Anzahl der Ereignisse, die von der gegenüberliegenden Seite der Erde kommen und in Elektron-Neutrinos oszillieren, wird größer sein, wenn die Hierarchie normal ist, als wenn sie umgekehrt ist (Abbildung 2). Andererseits wird die Anzahl der Ereignisse, die in Elektron-Antineutrinos oszillieren, bei der invertierten Hierarchie größer sein als bei der normalen Hierarchie. Obwohl die Änderung der Ereignisrate aufgrund der Massenhierarchie nur zwischen etwa 5 und 15% liegt, wird Hyper-Kamiokande, da es so groß ist, selbst diesen kleinen Unterschied erkennen können.

Dies wird auf die Frage nach der Position des dritten Neutrinos ausgedehnt , die ebenfalls experimentell gelöst werden soll, wahrscheinlich im nächsten Jahrzehnt oder so.

Wissen wir, ob das „Elektron“-Neutrino leichter ist als das „Myon“-Neutrino?
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