Народ, тут всплыл вопрос, который мне давным–давно добрый дядя на экзамене по общей физике задал: а чем отличается нейтрино от антинейтрино? Тогда как–то отбрехался лептонным числом, но вопрос остался.
Начал копаться — и похоже вопрос интереснее чем думал. Есть тут кто в частицах понимает?

Читать ещё — Посплетничаем не про нейтрино, а про мужчин ?

33 Responses to Чем отличается нейтрино от антинейтрино?

  1. M2yRain M2yRain:

    Ты что, скрипач, дальтоник? Зелёный цвет от оранжевого отличить не можешь?

    Бета-минус-распад (нейтрон в протон) получаем антинейтрино.
    Бета-плюс-распад (протон в нейтрон) получаем нейтрино.

    Смотри не перепутай, турыст!

  2. Odaam:

    : ну и так в чем разница в продуктах? В смысле ответ «лептонное число» хорош, но как-то неполон. Спиральность -тоже хорош, но как-то хе.. извините, серойфигней отдает
    Ага? А теперь спой о двойном безнейтринном бета.

  3. M2yRain M2yRain:

    : Зачем мне петь. Возьми википедию (или еще лучше какой-нибудь учебник) и сам пой.

    Я пытаюсь разъяснить сложные вещи просто (на пальцахTM). Да, не всегда это получается хорошо, а пару раз так и вообще плохо (т.е. не верно) вышло. Но я стараюсь.

    Лично для себя я думаю о нейтрино, как о (внимание, сейчас, возможно, будет сказана глупость!) неком дополнении к электрону, ну, чтобы ему скучно не было. Может быть для сохранения лептонного заряда, а может быть еще для чего-то, но нейтрино дополняет электрон «до некого целого».

    Точнее, конечно, сказать, что электрон дополняет антинейтрино, ибо собственно нейтрино дополняет позитрон.

    То же самое с мюоном и тау.

    Нейтрино существуют не сами по себе в нашей Вселенной, они внесены «как дополнение», чтобы законы сохранения сохранялись.

    Тебя же не удивляет разница между электроном и позитроном?
    Тогда почему удивляет разница между их «дополнениями» — нейтрино и антинейтрино?

  4. SkiSnow:

    : Что тебя толкает на мысль, что они должны отличаться сильнее?

  5. Odaam:

    : а как нам пишут, есть мысли, что отличаются слабее. просто интересно, если кто в теме.

  6. SkiSnow:

    : А вот оно че. Любопытно, но вряд ли тут найдется ответ

  7. Odaam:

    : родной, я вики и сам могу почитать. А ты пока посмотри в той же вики значение слов «спиральность» и «майорановский фермион»

  8. Odaam:

    : ну вдруг. Я по полупроводникам — твердому телу, в частицах лох..

  9. M2yRain M2yRain:

    : При чем тут фермион Майораны?
    Нейтрино же осциллируют. Значит обладают массой.
    Значит не могут быть собственной античастицей.
    И пох на спиральность.

  10. Odaam:

    : Ну значит ты знаешь о нейтрино больше, чем тот несчастный ДФН-ишка, договорились..

  11. M2yRain M2yRain:

    : Вряд ли. Но все равно как-то чисто логически истинно нейтральными частицами по идее должны быть только бозоны. Да и то не все, из-за нарушения электрослабой симметрии.

    Нейтрино же с массой. Плюс вечные соседи электрона-позитрона. Поэтому как-то логичней, что они должны иметь античастицу.

  12. M2yRain M2yRain:

    : : А, все. Понял о чем ты. О том, что масса нейтрино настолько мала, что их якобы можно записать в фермионы Майораны, ибо при малых энергиях разница между ими и дираковскими фермионами стирается.

    Не знаю, не знаю. Как-то мутно все это.

    Мне все-таки связка с электроно-позитронами больше импонирует.

  13. Ef7No:

    Вот чего я знал до сегодняшнего дня:
    1. Введение античастицы для нейтрино необходимо для объяснения невозможности «обратного» бета-распада. То есть, например, если произошел распад трития с испусканием электрона и антинейтрино и получился третий гелий, с помощью антинейтрино в обратную сторону реакцию мы запустить не сможем. Зато сможем с помощью нейтрино. Эксперимент был предложен давно, Понтекорво вроде предложил, его проделали на хлоре-37 с использованием реакторных антинейтрино, получили ожидаемую фигу. Зато тот же хлор-37 пригоден для регистрации солнечных нейтрино. Заодно и по той же схеме, существование нейтрино и антинейтрино объясняет невозможность двойного бета-распада.
    2. Нейтрино и антинейтрино различаются спиральностью или, что то же самое, проекцией спина на направление движения. Такое свойство продольной поляризации объясняет нарушение закона сохранения четности, при пространственной инверсии частица в себя саму переходить не хочет. Заодно объясняет необходимость менять частицу на античастицу, когда мы её переставляем в уравнении реакции справа налево, как в п.1. Правда, тут небольшой туман до сих пор, но ладно.

    И вот чего не знал, а удалось найти далеко не сразу и не в самых ходовых учебниках по ядерной физике:
    3. Необходимость существования у нейтрино продольной поляризации и двух значений спиральности следует из решения уравнения Дирака для частицы со спином 1/2 и нулевой массой покоя. То есть, если мы другие фермионы с нулевой массой покоя найдем, свойство спиральности на них переносится автоматически.

    Нашел в книге: В.В.Маляров Основы теории атомного ядра, Наука, М:1967
    Тут есть детальный вывод, если кто заинтересуется. Желательно иметь представление про многокомпонентные волновые функции, матрицы Паули, уравнение Дирака (оно, кстати, прямо тут же выводится из уравнения Клейна-Фока-Гордона). С открытием осцилляций нейтрино и ожидаемой ненулевой (хоть и небольшой) массы покоя всех трех типов нейтрино вопрос получается интересный.

  14. Odaam:

    : Сейчас еще один пост напишу, вопль души.
    И как нам указывают, при ненулевой массе спиральность может меняться со сменой системы отсчета. Так что я окончательно перестал понимать, поскольку масса у нейтрино вроде бы есть?.

  15. SdiMilk:

    : я могу ошибаться, конечно, но если спиральность нейтрино следует из решения уравнения Дирака, то можно о них думать как об электронах в графене на Дираковском пике, у них оттуда же хиральность растёт, парадокс Кляйна и тд и тп. Предположительно, у них нулевая масса, но насколько это точно, я не уверена. Может там что-то вылезти, если честно суммировать какой-нибудь ряд, не знаю 🙂

  16. Ef7No:

    : Если нейтрино и правда осциллируют (нобелевку за это выдали, значит доказательства были убедительны), то они уже не двухкомпонентными волновыми функциями описываются, а шестикомпонентными. Что там будет за аналог уравнения Дирака — тут нужен спец по теории элементарных частиц. Что помнится, так это то, что частицы со спином 5/2 будут иметь тоже шестикомпонентную волновую функцию. Также помню, что в теории поля, а может, в теории частиц, видел баловство с построением полей из квантов, имеющих разный спин. Для спина 2 точно есть, гравитон же.

  17. Odaam:

    : ПОле из фермионов?
    Как-то уж совсем жестко…

  18. NikApp:

    : доктор физмат наук по твёрдому телу вполне может не знать про нейтрино, тем более что экспериментальные доказательства осцилляций появились около 2010-го года.

  19. NikApp:

    : у двух из трёх нейтрино точно есть масса. Но с точки зрения теории было бы удобнее, чтобы и у третьего она была. У какого именно — неважно, они же друг в друга переходят.

  20. NikApp:

    : поле из фермионов — самое обычное дело.

  21. Odaam:

    : Речь шла об экзамене -и судя потому как тот мужик спрашивал, он был именно от той стенки (обычное для нашего экзамена дело, совместитель откуда-то). Он хотел услышать именно про спиральность — и очень расстраивался что никто толком не знал.
    И да,речь о середине 90х.

  22. M2yRain M2yRain:

    : Почему у двух из трех? Как безмассовая частица может в массивную переходить (и обратно)?

  23. NikApp:

    : на пальцах это не объяснить.

  24. SdiMilk:

    : ну да, пожалуй, хотя у меня нет достаточного объёма знаний, чтобы авторитетно согласиться или не согласиться.

    Отходя от темы, хочется заметить, что подобного рода вопросы иллюстрируют несовершенство понятий, которыми мы оперируем. Некрасиво получается: то есть масса, то её нет, то же самое с элементарными частицами. Не исключено, что если бы их не называли частицами, люди бы не путались в механизмах взаимодействия.

  25. M2yRain M2yRain:

    : Если что-то нельзя объяснить на пальцах, значит этого не существует. Обычно природа устроена гораздо проще, чем некоторые ученые хотели бы представить это в своих математических фантазиях.

    Ну, или же этот ученый просто сам не до конца понимает о чем говорит, если не может объяснить сложную вещь просто.

  26. NikApp:

    : это утверждение взято с потолка.

  27. M2yRain M2yRain:

    : Скажу больше. Это не что иное, как мое личное мнение.

  28. Odaam:

    : У почти любой сложной задачи существует простое и очевидное неверное решение.

  29. NikApp:

    : ок, надеюсь, ты скоро поменяешь своё мнение.

    Вот довольно простой пример того, что есть очень простые чисто формальные факты, которые невозможно объяснить на пальцах, потому что наглядного смысла в них нет.

    Подбрасывание двух монеток и микромир. Экспериментальный факт, что выпадение орла и решки равно 1/2, это имеет некоторое истолкование в терминах пространства элементарных исходов, где подразумевается различимость монеток. Но сам этот факт настолько неочевиден, что крупные математики 18 века из априорных соображений отстаивали точку зрения, что исход равен 1/3, что было опровергнуто только экспериментом.

    В микромире одинаковые сорта частиц неразличимы. Если «подбрасывать» два электрона, то исход будет равен 1/3. Почему это так, почему не иначе — не имеет объяснения. Слова, что все электроны одинаковые — лишь иначе выраженный экспериментальный факт, то есть, результат равен 1/3, а не 1/2, потому что он равен 1/3, а не 1/2. Более того, слова, что все электроны одинаковые, только вводят в заблуждение. Потому, например, что если бы они были действительно одинаковые, то они должны были бы быть бозонами. На пальцах их следовало бы назвать «антиодинаковыми», но это не имеет вообще никакого наглядного смысла, а является попыткой антисимметрию волновой функции относительно перестановки наборов координат системы фермионов перевести на обыкновенный язык, что подобно попытке рассказать словами фортепианный концерт.

  30. M2yRain M2yRain:

    : Согласен.

  31. M2yRain M2yRain:

    : Ты еще раз показал, как важно в объяснении на пальцах тщательно подбирать слова. Если объяснение микромира при помощи монетки дает неверное представление — значит это объяснение плохое.

  32. NikApp:

    : ну хорошо, забавы ради попробую наглядно аргументировать в общем случае.

    Можно ввести в простейшем случае счётную группу на множестве «научных» объяснений разных фактов (то есть, истолкований в различных формализмах) и непрерывную группу на множестве разных степеней научности объяснения в рамках выбранного формализма, то есть:

    M = {mi(?)}, i = 0, 1, 2, …, ? меняется в пределах от 0 до 1. Здесь М — множество объяснений, а mi(?) — объяснение в рамках i-го формализма, где ? = 0 соответствует математическому объяснению, а ? = 1 соответствует объяснению без специальных терминов, гипотетически понятное каждому.

    G = {gik} (подразумевается gi – k, хоть это вопрос обозначения), i, k = 0, 1, 2, … — дискретная группа на множестве объяснений, которая каждому mi(?) ставит в соответствие gikmk(?). Эта группа осуществляет перевод фактов из одного формализма в другой. Очевидно, что в реальности ничто не гарантирует существование gikmk(?), если существует mi(?) (например, если какое-то сложное объяснение ni(?) состоит из линейной комбинации простых объяснений из разных формализмов, то в задаваемом развитием культуры и науки представлении группы G объяснение ni(?) будет лежать в инвариантном подпространстве)

    F = {f(? – ?)}: f(? – ?)mi(?) = mi(?) — непрерывная группа, осуществляющая упрощение (или усложнение) объяснения из степени ? в степень ?.

    Изложенный формализм приводит к выводам:
    1. Если не существует f(? – ?) такой, что для данного сложного объяснения ni(?) определёно объяснение f(? – ?)ni(?), то в рамках данного формализма требуется действие элемента группы G, иначе упрощение объяснения не существует.
    2. Если при этом ni(?) лежит в инвариантном подпространстве G в данном представлении, то упрощение объяснения невозможно в данном представлении.

    Нет совершенно никаких оснований считать, что всегда можно обойти следствия 1 и 2. Может, в каком-то случае это так, а может, и нет.

  33. M2yRain M2yRain:

    : Основания есть. Вы просто не умеете их готовить.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.