PMNS矩阵

更新时间:2024-01-26 04:23

PMNS矩阵又称“中微子混合矩阵”。中微子混合矩阵它有4个自由度,可以被三个混合角和一个CP破坏相角参数化。中微子混合矩阵占有特殊的地位,它可以由中微子振荡实验直接测量,与中微子各方面理论问题都有密切的联系。

技术简介

近年来一系列中微子振荡实验表明中微子具有非零质量,这也使得中微子物理成为唯一一个有超出标准模型实验证据的领域,中微子研究正处在方兴未艾的阶段。中微子的质量起源,中微子的CP对称性破缺,中微子的混合矩阵等理论问题成为研究热点。其中中微子混合矩阵占有特殊的地位,它可以由中微子振荡实验直接测量,与中微子各方面理论问题都有密切的联系。中微子混合矩阵也被称为Pontecorvo-Maki-Nakawaga-Sakata(PMNS)矩阵,它有4个自由度,可以被三个混合角和一个CP破坏相角参数化。

基本原理

PMNS矩阵仍然是幺正矩阵。对于么正矩阵,有个自由度,要完全确定它需要个独立实参量,其中可以分为个欧拉角(也被称为混合角)和个相位。对于的情况,则由3个混合角和6个复相角完全确定。但是对于PMNS矩阵,并不是每一个参数都是物理的。如果中微子是狄拉克(dirac)粒子,那么由于狄拉克粒子的态可以有相位的改变,矩阵的6个相位可以消除5个。

回到的普遍情况,假设有代带电轻子和中微子。混合矩阵的物理效应只通过在带电轻子流表现出来,轻子可以做出一个整体的相位变换,

这样轻子带电流中,带点轻子和中徽子可以消除PMNS矩阵中的个相位,但是为了保持带电流拉氏量的整体相位变换不变,实际上只能调整个相位,也意味着只能消除个相位。中微子混合矩阵还包含个物理相位。对于的情况,中微子混合矩阵只有一个物理相位,它又被称作CP破坏相角。如果该相角等于0,则CP对称性就会得以保持。这时,为实矩阵。

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