Когда любая материя делится на все меньшие и меньшие части, в конечном счете все, с чем вы остаетесь - когда ее уже нельзя делить дальше, - это частица. В настоящее время известно 12 различных элементарных частиц, которые, в свою очередь, состоят из кварков и лептонов, каждый из которых имеет шесть различных вкусов. Эти ароматы группируются в три поколения - каждое с одним заряженным и одним нейтральным лептоном - для образования различных частиц, включая электронные, мюонные и тау-нейтрино. В стандартной модели массы трех поколений нейтрино представлены матрицей три на три.
Исследовательская группа, возглавляемая профессором Наоюки Хабой из Высшей школы естественных наук Столичного университета Осаки, проанализировала коллекцию лептонов, составляющих матрицу массы нейтрино. Известно, что нейтрино имеют меньшую разницу в массе между поколениями, чем другие элементарные частицы, поэтому исследовательская группа посчитала, что нейтрино примерно равны по массе между поколениями. Они проанализировали матрицу масс нейтрино, случайным образом назначив каждый элемент матрицы. Они теоретически показали, используя модель матрицы случайных масс, что смеси лептонных вкусов являются большими.
"Выяснение свойств элементарных частиц ведет к исследованию Вселенной и, в конечном счете, к великой теме того, откуда мы пришли!" Профессор Хаба объяснил. "Помимо остающихся загадок стандартной модели, существует целый новый мир физики".
Изучив анархию массы нейтрино в моделях нейтрино Дирака, качелей, двойных качелей, исследователи обнаружили, что подход анархии требует, чтобы мера матрицы подчинялась распределению Гаусса. Рассмотрев несколько моделей массы легких нейтрино, где матрица состоит из произведения нескольких случайных матриц, исследовательская группа смогла доказать, насколько это было возможно на данном этапе, почему расчет квадрата разности масс нейтрино наиболее близок к экспериментальным результатам в случае качелей модель со случайными матрицами Дирака и Майораны.
"В этом исследовании мы показали, что иерархия масс нейтрино может быть математически объяснена с использованием теории случайных матриц. Однако это доказательство не является математически полным и, как ожидается, будет строго доказано по мере развития теории случайных матриц", - сказал профессор Хаба. "В будущем мы продолжим нашу задачу по выяснению структуры копий элементарных частиц в трех поколениях, существенная природа которых до сих пор полностью неизвестна как теоретически, так и экспериментально".
Комментарии