Número de parámetros libres en un modelo estándar con oscilación de neutrinos

En dos preguntas relacionadas , se preguntó cuántos parámetros libres tiene el modelo estándar. Sin oscilación de neutrinos, hay 19 parámetros libres . Ahora resultó que los neutrinos también tienen una masa, por lo que el modelo estándar debería/ha sido extendido.

Mi pregunta: ¿Cuántos parámetros se requieren para tener en cuenta la oscilación? ¿Funciona con solo 3 parámetros de masa para los 3 neutrinos conocidos diferentes, o se necesitan parámetros adicionales (si es así, qué significan)? ¿O es posible describir los efectos con solo 1 o 2 parámetros (si es así, qué idea reduce el efecto de las tres masas a menos parámetros libres)?

La respuesta no lo expresó en tantas palabras, aunque está implícito, pero los neutrinos oscilantes masivos agregan 7 parámetros: tres masas y cuatro parámetros PMNS. Si los neutrinos realmente tienen masas Majorana en lugar de Dirac, necesita un total de 9 parámetros adicionales, ya que un análogo a la matriz PMNS con neutrinos Majorana requiere más parámetros.

Respuestas (1)

Los autoestados de masa y débil están relacionados por la matriz Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata , que es una 3 × 3 matriz unitaria. Por lo tanto, se puede parametrizar mediante cuatro parámetros. La elección habitual son los tres ángulos de mezcla. θ 12 , θ 13 y θ 23 , y una fase de violación de CP d C PAG (o, si los neutrinos son fermiones de Majorana, 3 fases diferentes que violan CP). Los experimentos de oscilación proporcionan información sobre los ángulos de mezcla, pero no sobre la fase.

Tenga en cuenta que la observación de la oscilación no es sensible a las masas de los neutrinos, solo al cuadrado de la diferencia de masas de los neutrinos . Por lo tanto, podría ser posible que solo dos de los tres sabores de neutrinos tengan una masa distinta de cero.

Las consecuencias de la existencia de la fase de violación de CP son

  • En una diferencia entre la oscilación v α → v β y v ¯ α → v ¯ β (y también v β → v α , si se conserva la simetría CPT).
  • Una contribución distinta de cero al dipolo eléctrico de los leptones cargados. Sin embargo, este efecto es "insignificantemente pequeño e inaccesible para los experimentos".
  • Si los neutrinos son fermiones de Majorana, el espectro de la desintegración beta doble sin neutrinos podría ser sensible a las fases que violan la CP de Majorana.

Referencias:

  • K. Nakamura y ST Petcov: Masa de neutrinos, mezcla y oscilaciones . Grupo de Datos de Partículas ( Enlace a pdf )
  • GC Branco, R. Gonzalez Felipe y FR Joaquim: Violación Leptonic CP . Rev.Mod.Phys. 84 (2012) 515-565. ( preimpresión de arXiv )
Gracias, eso es muy interesante. No sabía sobre la fase de violación de CP. ¿Cómo mide ese valor, si no puede verlo en oscilaciones de neutrinos, pero no está en el modelo estándar? Eso significaría que hay otro efecto más allá de SM relacionado con los neutrinos, ¿o me estoy equivocando en algo?
Número de parámetros libres en un modelo estándar con oscilación de neutrinos
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