Entonces sé que en el modelo estándar y puede cambiar los sabores de leptones pero no puedo. No creo que los fotones puedan (¿es correcto?) y los gluones no porque no interactuarían con los leptones.
¿Puede la interacción con un bosón de Higgs cambiar el sabor de un leptón?
Si hace alguna diferencia, estoy interesado en el comportamiento del modelo estándar.
El sabor de un leptón cargado está determinado por su masa. Esto quiere decir que un electrón, un muón y un tau se diferencian únicamente por el hecho de que sus masas son (aproximadamente) , , y , respectivamente.
En el Modelo Estándar (SM), las partículas adquieren su masa a partir de los términos de Yukawa y el mecanismo de Higgs. Después de la ruptura espontánea de la simetría, los términos de Yukawa dan lugar a términos de masa para los fermiones y términos de interacción fermión-Higgs. Por lo general, se necesita alguna rotación de los campos para leer la física. En una base adecuada, se identifican tres leptones cargados masivos, cuyas interacciones con el Higgs no mezclan diferentes estados propios de masa. Por lo tanto, las interacciones con el bosón de Higgs no cambian la masa/sabor del leptón cargado.
(La interacción electromagnética, que surge en el término cinético a través de la derivada covariante, no se rompe por el mecanismo de Higgs y tampoco cambia la masa/sabor del leptón cargado).
Para los neutrinos, sin embargo, la historia es diferente. Se ha descubierto que los neutrinos tienen masas distintas de cero. Este derecho ya no existe el "comportamiento del modelo estándar": en el SM, los neutrinos se ven obligados a no tener masa por las simetrías del modelo. Si insiste en el "comportamiento del modelo estándar", entonces la respuesta para los neutrinos sería básicamente la misma que para los leptones cargados. Sin embargo, la naturaleza no lo eligió así, así que si me permite continuar...
Los neutrinos tienen masas distintas de cero. También hay una mezcla distinta de cero, es decir, un neutrino masivo es en realidad una combinación lineal de diferentes sabores de neutrinos. (A la inversa, cada sabor de neutrino es una combinación lineal de estados masivos de neutrinos).
Espera, ¿cómo definir el sabor de neutrino, preguntas? Los neutrinos vienen en tres sabores diferentes: neutrino electrónico, neutrino muón y neutrino tau. Los sabores están definidos por el método de producción del neutrino. Si se produjo debido a la interacción de un bosón y un electrón, es un neutrino electrónico (análogamente a y ). Eso sí, no seguirá siendo un neutrino electrónico durante un tiempo arbitrariamente largo. Como los sabores no están alineados con las masas, durante la propagación oscila un neutrino .
Entonces, si desea cambiar el sabor de un leptón (neutro), ¡simplemente déjelo propagarse!
Para ir aún más allá del SM... Si el origen de la masa del neutrino es el mismo que el de los leptones cargados --los términos de Yukawa antes mencionados, a costa de modificar el contenido del campo del Modelo Estándar-- uno espera que las interacciones con el Higgs de hecho cambia el sabor de los neutrinos. Sin embargo, tenga en cuenta que las amplitudes de estas interacciones son proporcionales a las masas de los neutrinos, es decir, increíblemente pequeñas. Así que puedes olvidarte de medirlos. (Esto también es cierto en los modelos de balancín, aunque los neutrinos pesados extra-SM generalmente están allí y su acoplamiento con el Higgs puede ser más fuerte).