О барионах CCC и CCS. Почему не открыты?

[Munin]

bayak в сообщении #539168 писал(а):

А то, что нейтрино не может догнать фотон - это экспериментальный факт или теория?

Когда нейтрино пролетает сквозь Землю, оно отстаёт от фотона меньше, чем на миллиметр. Так что заметить отставание напрямую экспериментально сложно. Это делают косвенно, оценивая массу по осцилляциям.

[whiterussian]

Munin
Если вы про экспериментальные подтверждения, то сверхновая 1987 была первым прямым наблюдением.

[BoBuk]

whiterussian в сообщении #539153 писал(а):

Дык, как-бы отвечаю: все три массы ненулевые.

Это абсолютно точно? 100%?
Если 100%, то тогда должен быть нижний предел массы, выявленный экспериментально.

p.s. Вы позволите не считать здесь разговор о нейтрино оффтопом? Неохота лишнюю тему открывать.

[Munin]

whiterussian в сообщении #539193 писал(а):

Если вы про экспериментальные подтверждения, то сверхновая 1987 была первым прямым наблюдением.

Там очень многое упирается в проблемы астрофизики (как именно взрываются сверхновые), так что считать, что она что-то говорит про соотношение скоростей нейтрино и фотонов, было бы преувеличением. Нейтрино и фотоны излучаются в разных местах вследствие разных процессов, и какие между ними соотношения по времени - крайне модельно-зависимо. Проще считать, что нейтрино долетели до нас со скоростью $c,$ и интерпретировать данные как напрямую отражающие процесс взрыва звезды.

BoBuk в сообщении #539274 писал(а):

Если 100%, то тогда должен быть нижний предел массы, выявленный экспериментально.

Нет, не обязательно. Измеряются-то не массы непосредственно.

Представьте себе ситуацию. Есть две величины, $a$ и $b.$ Эксперимент измерял их произведение, и установил предел на него $a\cdot b=5\pm 3.$ По результатам эксперимента можно сказать, что $a\ne 0,$ но нельзя указать никакого нижнего предела. Ещё можно предположить, что $a$ и $b$ близки по порядку величины, и тогда оценить порядок величины $a$ - но всё-таки не указать нижний предел.

С нейтрино ситуация ещё сложнее.

[BoBuk]

Итак, все три сорта нейтрино, все ненулевой массы.
Вопрос тогда. А как быть со скоростью нейтрино? Ведь она равна скорости света.
А мюонное и таонное нейтрино имеют вполне себе приличные массы покоя, чтобы летать с такими чудовищными скоростями.

[Munin]

BoBuk в сообщении #542307 писал(а):

Вопрос тогда. А как быть со скоростью нейтрино? Ведь она равна скорости света.

Нет. Не равна. Просто она очень велика. И до того, как обнаружились нейтринные осцилляции, считалось, что она - скорость света. Потому что не было никаких экспериментальных свидетельств обратного.

Точнее, была гипотеза о нейтринных осцилляциях, и в серьёзном разговоре осторожно оставляли лазейку на этот счёт, но как рабочая гипотеза было принято, что нейтрино имеют скорость света. От такой гипотезы, и от того, что от неё отказались, не испортилось ни одного расчёта.

Точно так же обходятся со всеми остальными допустимыми, но маловероятными, но не закрытыми экспериментом возможностями. Например, с массой фотона. Исключить её почти невозможно, но пока она не найдена (а найти её тоже чрезвычайно трудно), считают, что её нет.

BoBuk в сообщении #542307 писал(а):

А мюонное и таонное нейтрино имеют вполне себе приличные массы покоя, чтобы летать с такими чудовищными скоростями.

Нет. Они имеют приличные пределы на массу покоя. Это вовсе не значит, что их массы такие и есть. Нижних пределов на их массу тоже не установлено, как и на массу легчайшего нейтрино (повторяю, неверно называть три массовых состояния нейтрино электронным, мюонным и тау).

Кроме того, не такие уж "приличные". Масса нейтрино - порядка сотых долей кэВ, по сравнению с массой электрона - пол-МэВ - ничтожно мала. Все ядерные реакции имеют тот же диапазон энергий - МэВы - так что возможностей испустить и поглотить нерелятивистское нейтрино нет.

[BoBuk]

Munin в сообщении #542371 писал(а):

повторяю, неверно называть три массовых состояния нейтрино электронным, мюонным и тау

Электрон, мюон и таон - тоже неверно их так называть?
Но как-то называть надо. Раз массы даже определены в PDG:
<0.19 MeV (muon based)
<18.2 MeV (tau based)

[Munin]

BoBuk в сообщении #542385 писал(а):

Электрон, мюон и таон - тоже неверно их так называть?

Да, неверно, не "таон", а тау-лептон.

BoBuk в сообщении #542385 писал(а):

Но как-то называть надо.

Да. Их и называют: 1, 2 и 3. Или используют термины "легчайшее" и "тяжелейшее".

А электронное, мюонное и тау-нейтрино - это суперпозиции состояний 1, 2 и 3. На примере двухчастичных осцилляций см. http://en.wikipedia.org/wiki/Neutral_pa ... ical_model .

BoBuk в сообщении #542385 писал(а):

Раз массы даже определены в PDG:
<0.19 MeV (muon based)
<18.2 MeV (tau based)

Во-первых, это не "определены массы", а верхние пределы на массы. Вы в школе неравенства проходили? Разницу между множествами, заданными неравенствами $x<a$ и $b<x<a$ понимаете?

Во-вторых, это не пределы на массы мюонного и тау-нейтрино. Это пределы на массы нейтрино, определённые по мюону и тау-лептону. И они не самые сильные, см. раздел Neutrino Mixing.

[BoBuk]

Уважаемые знатоки, в продолжение данного разговора хотел бы задать следующий вопрос:
Что это за масса такая <460 eV? Растолкуйте пожалуйста. Какой в этой цифре скрытый смысл?
Вот ссылка на PDG ресурс: http://pdg.lbl.gov/2011/listings/rpp2011-list-neutrino-prop.pdf
Вот текст:


ν MASS (electron based)
These are measurement of $m_{v}$ (in contrast to $m_{v}$, given above). The
masses can be different for a Dirac neutrino in the absence of CPT invariance.
The possible distinction between ν and ν properties is usually
ignored elsewhere in these Listings.


Value eV <460

Что это за значение?

[Munin]

Вы неправильно привели цитату, отчего исказился смысл. Чёрточка над буквой - это обозначение античастицы.

Цитата:

$\nu$ MASS (electron based)
These are measurement of $m_\nu$ (in contrast to $m_\bar{\nu}$, given above). The masses can be different for a Dirac neutrino in the absence of CPT invariance. The possible distinction between $\nu$ and $\bar{\nu}$ properties is usually ignored elsewhere in these Listings.

Смысл здесь в том, что все числовые свойства для частиц и античастиц одинаковы - на этом построен наш мир, это свойство такое же фундаментальное, как сохранение энергии. Поэтому, когда измеряют массу для антинейтрино $\bar{\nu},$ то считают, что такая же масса и у нейтрино $\nu.$ Но экспериментальная физика ищет все возможные явления, даже самые невероятные. Поэтому физика не только считает, что массы нейтрино и антинейтрино одинаковы, но и стремится проверить это. Для этого их надо померять независимо, в разных экспериментах. Легче всего работать с антинейтрино, и поэтому основная цифра - масса антинейтрино, и она известна точнее всего. А с нейтрино работать сложнее, и цифра массы нейтрино известна грубее. Она в этом разделе и приведена:
$m_\nu<460\text{ эВ}$
на уровне достоверности 68%. Если сравнить с экспериментальными ограничениями на массу антинейтрино (предыдущие разделы, $m_{\bar{\nu}}<2\text{ эВ}$), то видно, что пока один диапазон укладывается в другой, и различий не обнаружено. Но такой экспериментальный поиск будут продолжать. Как всегда, в экспериментальной физике, "а вдруг?".

[BoBuk]

Ничего себе... Это такая огромная разница?
Спасибо за разъяснение. До меня такое как-то и не дошло сразу.
А разница между мюонными нейтрино и антинейтрино есть?

[Munin]

Разница не в числах. Разница в том, что одно исследовать легче, а другое - труднее.

Ну, представьте себе Луну и обратную сторону Луны (до космических полётов). Можно было выразиться так: на видимой стороне Луны не больше 0,1% территории занято лунатиками, а на обратной стороне Луны - не больше 98%. В конечном счёте, оба числа одинаковы, и равны нулю, но степень их исследованности разная.

[BoBuk]

Не, ну это понятно. Речь идёт о верхнем пределе. То есть, может быть и 2 эВ. Но исследования дают пока результат 460 эВ. Понятно, спасибо.

[Munin]

BoBuk в сообщении #564438 писал(а):

То есть, может быть и 2 эВ.

Даже скорей всего. Потому что если окажется, что нейтрино тяжелей 2 эВ, а антинейтрино легче, то это будет крупнейшим потрясением в физике со времён законов Ньютона.

[BoBuk]

Будем надеяться, что таких потрясений не будет.
Извините, у меня всё-таки вопрос о мюонном и тау-лептонном нейтрино. Эти массы, которые в PDG (0.19 and 18.2 MeV) - это массы для антинейтрино, или для нейтрино без приставки анти? Там вроде бы v без чёрточки сверху..