無中微子雙 beta 衰變在物理學中具有什麼意義?

時間 2021-06-02 05:13:19

1樓:hemind

如果發現了無中微子雙 beta 衰變,可以證明中微子為馬約拉納費公尺子。馬約拉納費公尺子的特性為,它的反粒子是它本身,這與現在標準模型裡的狄拉克費公尺子不同。目前中微子可能是狄拉克費公尺子,也可能是馬約拉納費公尺子,還有待實驗的驗證。

2樓:

怎麼入門中微子研究?

無中微子雙貝塔衰變(0vbb)如果發生,主要是說明中微子是馬約拉納粒子。描述這個機制的主要有黑盒子理論(black box),對這個理論,可以粗略看成是,無論黑盒子裡發生了哪些奇異的物理過程,因為中微子是它自己的反粒子(馬約拉納粒子),在內部過程中相當於湮滅了,只放出來兩個電子,具體可以通過反證法證明。

當然除了證明中微子是馬約拉納粒子,還有不少其他的副產物:

(1)可以測量中微子的絕對質量

通過黑盒子機制,電子中微子的馬約拉納有效質量項:

可以與雙貝塔衰變的振幅聯絡起來。這個有效質量項可以由質量本正徵值mi展開,裡面的一些係數和中微子振盪、CP破缺和相位有關,可以通過振盪實驗之類獲得,從而探測質量本徵值、也即中微子的質量引數。通過測量到的0vbb訊號(如果有的話),可以推算出半衰期,進而推得有效質量項。

在下面的公式中,右邊前兩項與核物理有關,可以通過核物理測量或者計算獲得。

由於中微子質量的產生機制本身就預示著在標準模型之外的新物理,因此探測跟質量有關的引數對新物理研究很有幫助。

(2)0vbb若發生,說明輕子數不守恆,再參考諾特爾定理,可以得知跟輕子數有關的量和守恆流被破壞,這些暗示著新的物理機制。

3樓:鄭壘

先把quora裡的回答給搬過來,https://www.

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