¿Cuál es la definición correcta del invariante de Jarlskog?

En esta conferencia sobre física de neutrinos, el profesor Feruglio define la invariante de Jarlskog como

(1) j = Soy ( tu α i tu β i tu α j tu β j )
dónde tu es la matriz de mezcla de neutrinos con elementos tu α i . Aquí, α etiquetas sabores de neutrinos ( mi , m o τ ) y i etiqueta estados propios de masa de neutrinos tales que

| v α = i = 1 3 tu α i | v i .
Por otro lado, este documento bien citado define
(2) j = Soy ( tu mi 2 tu mi 3 tu m 2 tu m 3 ) .

  • Claramente, estas dos definiciones son diferentes porque, en general, ninguna de las entradas de tu es cero ¿Cuál de estas definiciones es correcta y por qué?
  • Además, ¿qué significa la expresión (1)? Pero implica una suma sobre α , β , i y j ? La expansión de este término sería diferente según existan o no estas sumas en la definición.

Respuestas (1)

¡No no no! Absolutamente ninguna suma en (1) .

(1) es lo mismo que (2), o más bien, las 9 formas equivalentes de escribir (1) incluyen (2) también. Solo anclaré esto al texto de M Schwartz (29.91-2) para el sector de quarks combinatoriamente idéntico , en el que sé que ha basado esencialmente esta pregunta, antes .

Los índices griegos denotan sabor y los latinos estados propios de masa, entonces, entonces e~1, μ~2, τ~3. También ajustaré un poco tu (1) para que se adapte al ciclo de Schwartz. Nuevamente, ¡no sume sobre índices repetidos!

Definir el 4-tensor

( α , β ; i , j ) Soy ( tu α i tu β j tu α j tu β i )   ,
por lo que es evidente por inspección que
( β , α ; i , j ) = ( α , β ; i , j ) = ( α , β ; j , i ) .
Luego ve que, salvo la antisimetría, solo hay 3 × 3 componentes que no desaparecen, que, notablemente, a partir de la unitaridad de U , se puede demostrar que son todos idénticos en magnitud , a saber,
( α , β ; i , j ) = j   [ 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ] α β [ 0 1 1 1 0 1 1 1 0 ] i j ,
tal que,
j = ( mi , m ; 2 , 3 ) = ( mi , m ; 1 , 2 ) = ( mi , m ; 3 , 1 ) = ( m , τ ; 2 , 3 ) = ( m , τ ; 1 , 2 ) = ( m , τ ; 3 , 1 ) = ( τ , mi ; 2 , 3 ) = ( τ , mi ; 3 , 1 ) = ( τ , mi ; 1 , 2 ) .

  • unitaridad, i tu α i tu β i = d α β , ingresa y controla imponiendo que todas las filas y columnas de la matriz escrita anterior sumen cero, por lo que en lugar de 3 parámetros independientes solo hay uno, y lo mismo para la matriz de la izquierda en el producto tensorial: ambos deben ser necesariamente del tipo k ϵ i j k .