¿Por qué los neutrinos no tienen masa en el modelo estándar? ¿Está relacionado con el hecho experimental de que los neutrinos siempre tienen una sola dirección de proyección de giro en la dirección de movimiento?
El modelo estándar no predice que los neutrinos no tengan masa. Es un "Modelo", donde inicialmente los neutrinos se consideran sin masa, porque no se observó masa.
La forma en que sabemos, ahora, que los neutrinos tienen masas, es a través de la mezcla entre los diferentes tipos de neutrinos, a través de una matriz llamada matriz PMNS (similar a la matriz CKM para los quarks). Esta mezcla explica la cantidad de neutrinos que provienen del sol y establece un límite inferior para las masas. Pero nadie ha hecho una medición real de las masas de neutrinos... tratar con neutrinos es realmente difícil.
Estoy de acuerdo con la respuesta del físico cuántico, que la masa cero para los neutrinos fue una entrada al modelo estándar, no una predicción, porque las mediciones mostraron una masa compatible con cero.
Pero agregaré que el descubrimiento de que los neutrinos deben tener masa no destruye el Modelo Estándar, solo se debe incluir un Lagrangiano diferente para los neutrinos .
Sin embargo, el fenómeno experimentalmente establecido de la oscilación de neutrinos, que mezcla estados de sabor de neutrinos con estados de masa de neutrinos (análogamente a la mezcla de CKM), requiere que los neutrinos tengan masas distintas de cero. Los neutrinos masivos fueron concebidos originalmente por Bruno Pontecorvo en la década de 1950. Mejorar el marco básico para acomodar su masa es sencillo al agregar un Lagrangiano de mano derecha. Esto se puede hacer de dos formas. Si, como otras partículas fundamentales del modelo estándar, la masa es generada por el mecanismo de Dirac, entonces el marco requeriría un singlete SU(2). Esta partícula no tendría otras interacciones del Modelo Estándar (aparte de las interacciones de Yukawa con el componente neutral del doblete de Higgs), por lo que se denomina neutrino estéril. O bien, la masa puede ser generada por el mecanismo de Majorana,
En el modelo estándar, la masa de una partícula se puede explicar mediante la ecuación de Dirac o Weyl. Lo primero es que los neutrinos no se pueden describir mediante ninguna de las ecuaciones anteriores (ecuación de Dirac o ecuación de Weyl) en el modelo estándar porque no se observan neutrinos dextrógiros. La ecuación de Dirac necesita cuatro espinores para explicar la masa de cualquier partícula. Pero en el caso de los neutrinos, solo tenemos dos espinores. Por otro lado, las ecuaciones de Weyl son solo para partículas sin masa. Por lo tanto, ni la ecuación de Dirac ni la ecuación de Weyl pueden explicar los neutrinos. Simplemente por eso, según yo, los neutrinos no tienen masa en el modelo estándar.
Estoy de acuerdo con Curious sobre la razón por la cual se supuso que los neutrinos no tenían masa en el modelo estándar. Solo me gustaría agregar que esta suposición es válida solo para un espinor o una partícula de espín 1/2 que también es un fermión.
glS
rena