Matriz MNS

En el modelo estándar de física de partículas, la matriz Maki - Nakagawa - Sakata (matriz MNS) es una matriz unitaria que contiene información sobre el acoplamiento inadecuado entre estados cuánticos débiles de sabor y neutrinos. Es el equivalente de la matriz ckm en el sector quarks. Esta matriz fue introducida en 1962 por los físicos Japoneses Ziro Maki, Masami Nakagawa y Shoichi Sakata, para explicar la oscilación de neutrinos predicha por Bruno Pontecorvo (por esta razón también se llama la matriz PMNS). Dado que la mezcla de neutrinos es un descubrimiento reciente, las propiedades de la matriz MNS no son tan conocidas como las de la matriz ckm. Los experimentos sobre la oscilación de los neutrinos atmosféricos y solares han demostrado que dos ángulos de mezcla de la matriz MNS son grandes y el tercero es pequeño. Esto está en marcado contraste con la matriz ckm donde los tres ángulos son pequeños decrecientes jerárquicamente. No se sabe nada sobre la fase de violación de paridad CP de la matriz MNS.

El modelo estándar de física de partículas contiene tres generaciones o "sabores" de neutrinos, ν y {\displaystyle \ nu _ {e}} , ν μ {\displaystyle \ nu _ {\mu }} , y ν τ {\textstyle \ nu _ {\tau }} etiquetado de acuerdo con los leptones cargados asociados con ellos en la interacción débil con la corriente cargada. Estos tres autostats de la interacción débil formar una completa base ortonormales para el neutrino del modelo estándar. Del mismo modo, se puede construir una base a partir de los tres estados de neutrinos de masa definida, ν 1 {\displaystyle \ nu _ {1}} , ν 2 {\displaystyle \ nu _ {2}} , y ν 3 {\displaystyle \ nu _ {3}} , que diagonalizan el Hamiltoniano libre del neutrino. La matriz PMNS, con componentes U α Me {\displaystyle u_ {\alpha\, i}} correspondiente a la amplitud de la masa Autostat Me {\displaystyle i} en sabor α {\displaystyle \ alpha \, } , parametriza la transformación unitaria entre las dos bases: el vector de la izquierda representa un neutrino genérico expresado en la base de sabor, y a la derecha está la matriz PMNS multiplicada por una vector que representa el mismo neutrino en la base de masas Las observaciones de la oscilación de neutrinos determinaron experimentalmente que para los neutrinos, al igual que para los quarks, estas dos bases no son las mismas: están "rotadas" entre sí. Cada sabor Autostat puede entonces escribirse como una superposición de la masa de autostats, y viceversa. Un neutrino de sabor α {\displaystyle \ alpha } por lo tanto, es un estado "mixto" de neutrinos de masa definida: si pudiera medir la masa de ese neutrino directamente, encontraría el valor de masa m Me {\displaystyle m_{i}} con probabilidad | U α Me | 2 {\displaystyle / u_{\alpha\, i} / ^{2}} . La matriz PMNS para antineutrinas es idéntica a la matriz para neutrinos bajo simetría CPT. Debido a las dificultades de revelar neutrinos, es mucho más difícil determinar los coeficientes individuales que la matriz correspondiente para los quarks (la matriz ckm).

Número cuántico de sabor

Neutrino

Modelo estándar

Número leptónico

El número en el leptón es el número cuántico que, en las interacciones entre las partículas, es característico de las partículas elementales llamadas leptones, ...
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