¿Pueden los fotones convertirse en neutrinos, similar a la 'producción de pares' de electrones y positrones?

Dado que los neutrinos son mucho más ligeros y son sus propias antipartículas (Majorana), debería ser mucho más "fácil" que convertir un fotón en un par electrón-positrón, ¿correcto?

No sabemos si los neutrinos son partículas de Majorana

Respuestas (3)

¿Te refieres a este tipo de diagrama?:

paricon neutrino antineutrino saliente?

No es posible el primer orden, porque el fotón no se acopla con la interacción débil y los neutrinos solo se acoplan débilmente. Esto significa que sería necesario un bucle, ya que en la interacción fotón fotón

nuevo

(El de la izquierda es el fotón virtual que interactúa con el campo y permite la conservación del momento)

Además de dos vértices electromagnéticos, habrá dos vértices débiles que hacen que la probabilidad de interacción sea muy, muy pequeña, con respecto a la producción de positrones de electrones.

Los fotones son los cuantos de la interacción electromagnética que se acoplan a través de la carga eléctrica a otros campos. Como los neutrinos no tienen carga eléctrica, los fotones no pueden acoplarse a ellos. Por lo tanto, los neutrinos no pueden generarse en orden de avance a partir de fotones (podría haber un proceso más complejo de orden superior con estados intermedios que involucran la interacción débil que lo hace, aunque rara vez, muy raramente, posible). Los neutrinos tienen un isospín débil, por lo que pueden interactuar con otra materia solo mediante una interacción débil.

No se sabe si los neutrinos son fermiones de Majorana, pero independientemente de que no lo sean, un par de fotones pueden en principio convertirse en un neutrino-antineutrino como en este diagrama (a la izquierda están los fotones entrantes, a la derecha están los neutrino y antineutrino resultantes):

Diagrama de Feynman

Sin embargo, no hay ningún proceso a nivel de árbol que haga lo mismo (los neutrinos no pueden interactuar directamente con los fotones), tiene que haber al menos un bucle, lo que suprime este proceso. Si dos fotones se acercan, aunque es posible que se conviertan en un par neutrino-antineutrino, la probabilidad de que ocurra es absurdamente pequeña.