¿Las masas de majorana son técnicamente naturales?

Entiendo que las masas de Dirac para los fermiones son "técnicamente naturales" (en el sentido de naturalidad técnica de 't Hooft) porque rompen la simetría quiral. En el límite donde la masa de Dirac llega a cero, se restaura la simetría quiral, por lo que se espera que cualquier corrección de bucle a la masa de Dirac sea proporcional a la masa de Dirac misma. Es decir, no existe sensibilidad UV de ley de potencia en un parámetro de masa de Dirac.

¿Es lo mismo cierto para los términos de masa de Majorana? Debido a que los fermiones de Majorana son reales, ¿sigue siendo cierto que el término de masa rompe la simetría quiral? Parece que sí, ya que uno puede escribir un fermión de Majorana de 4 componentes en términos de un solo fermión de Weyl:

Ψ D = ( ψ α ψ ¯ α ˙ ) ,

donde el α y α ˙ son Weyl ( S L ( 2 , C ) ) índices. Entonces un término de masa de Majorana toma la forma:

METRO Ψ ¯ METRO Ψ METRO = METRO ( ψ 2 + ψ ¯ 2 ) ,

donde las contracciones del espinor de Weyl usan el ϵ tensor. Estos términos también parecen romper la simetría quiral.

¿Es esta la imagen correcta?

Respuestas (1)

Por la condición de Majorana ψ = ψ C , los fermiones de Majorana son singletes con respecto a las simetrías de calibre, que incluyen S tu ( 2 ) . Además, ninguna simetría quiral prohíbe una masa de Majorana.

Así, la escala de masa natural para los fermiones de Majorana es la masa de Planck.

El neutrino dextrógiro podría ser Majorana, con implicaciones interesantes. Ver el mecanismo de balancín; la diferencia entre las escalas de Planck y electrodébil da como resultado la escala de masas de neutrinos, METRO W 2 / METRO PAG .

No estoy tan seguro de esto. Estoy de acuerdo en que el fermión de Majorana es autoconjugado y, por lo tanto, debe ser un singlete de calibre, pero la simetría quiral es un tema aparte. ¿No es cierto que en ausencia de cualquier término de masa, el fermión de Majorana tiene una simetría U(1), ψ mi i α ψ ? ¿Y no es más cierto que esta simetría se rompe con el término de masa de Majorana? Por lo tanto, el término de masa debería ser técnicamente natural, ¿no? (Debo señalar que estoy escribiendo ψ como un espinor de Weyl.)
Ahora creo que estoy de acuerdo con usted: hay una simetría quiral (como se señaló anteriormente), pero esta es una simetría quiral global. La simetría global puede romperse (en principio) por efectos gravitatorios a escala de Planck. Una forma esquemática de ver esto es dibujar las flechas de helicidad en la línea de fermiones. Una inserción masiva invierte la quiralidad del fermión. Por lo tanto, un electrón doblete SU(2) de hélice izquierda y quiral izquierda se invierte en el componente de hélice izquierda de un electrón singlete SU(2) de quiral derecha.
[continuación] Entonces, un electrón toma una masa inducida por Higgs-vev. Este término de masa lleva números cuánticos SU(2)xU(1) y estas simetrías están protegidas incluso contra correcciones gravitatorias (por ejemplo, agujeros negros que pueden comerse simetrías globales). Para la simetría quiral global permitida a un fermión de Majorana, por otro lado, uno puede imaginar una inserción de masa gravitacional de "agujero negro" que simplemente viola la carga quiral global y le permite escribir un giro de helicidad similar. Heurísticamente (esto es muy ondulado a mano, por supuesto), esperamos una corrección cuántica a escala de Planck para la masa de Majorana.
Actualmente no estoy seguro de si esto es correcto :S