Cuestión de masa y energía de neutrinos

Cuando dice "Supongamos que me impulso al marco de reposo", en efecto, ha afirmado que está mirando un estado de masa particular en lugar de la superposición de estados de masa que surge al permitir que un estado de sabor se propague libremente.

Esto está relacionado con la cuestión de cómo pueden oscilar los neutrinos aunque los sabores de los leptones tengan masas diferentes (también examinado en "Oscilaciones de neutrinos y conservación del momento" ).

La explicación de Boris Kayser del último problema me recuerda a historias consistentes, aunque supongo que también se puede entender en términos del principio de incertidumbre.

Como limitación experimental, di que has logrado el marco de reposo de un neutrino. ¿Cómo sabrás? Tendría que medir su interacción con algo, pero las secciones transversales se están desvaneciendo incluso con la comprensión de la física de los neutrinos y las energías involucradas probablemente sean mucho menores que 1 eV. Es muy desafiante incluso en principio.

Bien, aceptemos su presunción.

corriste tras$\nu_1$, el neutrino más ligero, por el bien de la discusión, y saltó sobre él. Corriste muy rápido, ya que tu factor de Lorentz γ es de varios millones (en unidades naturales$\hbar=c=1$, en el marco del laboratorio,$E=p+m_1^2/(2p)+...$, no es tuyo). Observas lo que sucede a tu alrededor. No oscilas a nadie: Eres una onda plana no interactuante. No cambiará su energía o su impulso, ¿cómo podría hacerlo? Cerca de ti, hay otras dos ondas planas/neutrinos con las que comenzaste tu viaje, con diferentes masas, energías y momentos, ¡pero solo un poco !

Están relacionados contigo, ya que fueron producidos por la misma descomposición del pión, en tu superposición principal.$\nu_\mu$, un estado de superposición de conveniencia ficticio que ayuda con la contabilidad. Como tienen masas ligeramente diferentes,$m_2, m_3$, están pasando a toda velocidad con energías y momentos ligeramente diferentes, que tomaron del pión en el momento de su nacimiento (por ejemplo, cuando e o μ en un K decae, se llevan diferentes energías y momentos, pero dado que sus masas son tan enormemente diferentes, ¡uno no se molestaría en superponerlos ! ) Ahora, hay rigurosos que organizarían cierta incertidumbre en el momento en que se emitió, o en la posición en que ocurrió el decaimiento de sus padres, para organizar artificialmente un momento común, energía o velocidad con sus 2 compañeros de viaje. Pero vas tan rápido, que apenas importa, a este orden del cálculo.

Sin embargo, lo crucial es que usted y las ondas de sus dos compañeros mostrarán "latidos" sobre la frecuencia y el momento promedio comunes, sin ninguna interacción, más allá de la mera superposición: análisis de Fourier: la envolvente del tren de ondas promedio mostrará algunos oscilación con la distancia de su viaje. Esas son las diferencias en su formación con sus dos socios: simplemente mantendrán su curso constante y no intercambiarán ningún impulso o energía o cualquier otra cosa.

Y luego te detectan: depositas tu energía e impulso en el átomo observador. Y también tus dos socios. Nadie te observó durante tu viaje, por lo que eras virtual (!) pero, aun así, dado que el viaje fue tan largo y el tiempo del mismo (¡sí! en nuestras unidades), estabas casi en el caparazón, cerca de la energía. relación de impulso dictada por su masa. La forma de la envolvente de onda grupal, por lo que las relaciones alteradas con sus socios dictarán el tipo de combinación de interacción ficticia ("estado propio de sabor") que probablemente llegue al detector, pero, en un experimento de oscilación, los parámetros se eligen para que pueda ser diferente que su estado propio de sabor de nacimiento. El átomo que fue golpeado, no sabía qué lo golpeó, a pesar de que obtendría una energía y un impulso diferente de cada uno de ustedes tres (por un poco... tan poco que apenas se tiene en cuenta...p~E , pero no tiene mucho sentido atribuirle una masa a esa formación; solo los autoestados de masa del componente, usted y sus 2 socios, tenían una masa.

El efecto es cinemático, late con análisis de Fourier lineal, muy similar al fenómeno musical, excepto que ahora es relativista.

Las matemáticas sencillas para todo esto en el resumen PDG , ecuaciones (14.9-15).