Dada la muy pequeña masa en reposo del neutrino, los fotones visibles tienen mucha energía para la creación de pares de neutrinos. ¿Cuál sería la probabilidad de ? ¿Se producirían los neutrinos en sus estados propios de masa o como ¿etc?
¡Interesante pregunta!
En primer lugar, en realidad no está claro que los fotones visibles tengan suficiente energía para este proceso: el límite superior de la masa del neutrino está en la escala de un electrón-voltio, que es aproximadamente igual a la energía de los fotones visibles o infrarrojos. Hay algunas evidencias tentadoras de rayos cósmicos para masas de neutrinos a escala eV . Pero su pregunta sigue siendo interesante para los fotones de mayor energía.
El diagrama de Feynman para la producción de electrones y positrones (o diagramas equivalentes para la aniquilación o dispersión) tiene dos vértices. El diagrama de producción de neutrinos más simple tendría igualmente dos vértices. Sin embargo, el neutrino no interactúa con el fotón a nivel de árbol , porque el neutrino no está cargado. Entonces, ese diagrama de primer orden no contribuye en nada al proceso que le interesa.
El diagrama de bucle más simple probablemente sería algo como , pero el requisito de tener dos bosones pesados virtuales significa que la sección transversal para tal proceso sería extremadamente pequeña a bajas energías.
Además de la respuesta anterior, la reacción también debería ser posible.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Electron%E2%80%93positron_aniquilación
Ocasionalmente me encontré con la misma pregunta también. Este proceso es estudiado por la física estelar y se denomina "desintegración de plasmones" o emisión de neutrinos bremsstrahlung (similar a la emisión de fotones dentro de la materia densa). Se considera una parte importante de la disipación de energía de las estrellas desde el interior. Lobanov ignora las corrientes débiles y calcula la sección transversal en el límite ultrarrelativista.
Empecé a investigar esto preguntándome si se pueden generar haces de neutrinos de baja energía a partir de fotones y también llegué al artículo de Lobanov. Sin embargo, esta emisión es inducida por materia estelar densa donde el plasma experimenta ciertos choques de alta densidad. Parece que sí: el láser de alta densidad y el fuerte campo magnético podrían producir flujos significativos de neutrinos.
En particular, estoy buscando este papel. Si alguien puede compartir (no soy académico) :) El documento trata sobre la generación de haces de neutrinos de 20 MeV, que parecen estar altamente colimados.
Pakhomov AV Generación de neutrinos por láseres de alta intensidad. Journal of Physics G: Física nuclear y de partículas, 2002, vol. 28, núm. 6, págs. 1469–1476. *)
este documento se menciona en este
http://engjournal.ru/articles/1041/1041.pdf
PD. idea de seguimiento: tome un acelerador impulsado por láser (el plasma láser acelera los electrones dentro de varios cubos de escala de femtosegundos con cierta frecuencia) y aplique un fuerte campo magnético encima para emular la materia estelar densa. ¿Esta construcción generará neutrinos?
*) PD. encontrado en
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.199.5513&rep=rep1&type=pdf
PSSS. Tres artículos se relacionan con la pregunta:
"Desintegración de fotones γ → νν¯ en un campo magnético externo"
http://cds.cern.ch/record/340351/files/9712289.pdf
"Conversión de pares de fotones en neutrinos en un fuerte campo magnético"
https://arxiv.org/abs/hep-ph/0108046
"Desintegración de fotones en neutrinos en un fuerte campo magnético"
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.14.3326
De hecho, como se dijo en otras respuestas: g + g -> nu + nu-bar es la única posibilidad. g -> nu + nu-bar está solo en presencia de otra materia densa o campo EM fuerte
PM 2 Anillo