微中子與振盪

三種微中子味(three neutrino flavors)

正如帶電輕子有三個版本——電子、緲子和陶子——微中子也有三個與之對應的版本。這三種類型稱為三種味:電子微中子、緲子微中子和陶子微中子。味只是物理學家對種類或類型的一個俏皮叫法,和味道毫無關係。

決定一個微中子屬於哪一味的,是它誕生或被捕獲時所結伴的對象。電子微中子是那個與電子一同產生的微中子(或者說,它發生作用時會變成電子);緲子微中子與緲子相配;陶子微中子與陶子相配。所以如果一個微中子撞進物質並產生了一個緲子,你就說它原本是個緲子微中子。一個微中子的味,由它通過弱交互作用所配對的那個帶電輕子來定義。

味的數目並非隨意。20 世紀 90 年代,LEP 對撞機上的實驗測量了 Z 玻色子衰變成看不見的微中子的頻率,把輕的、普通的微中子種類數目幾乎精確地釘在了三個上。這個乾淨俐落的結果——三種味,不多不少——是標準模型的堅實支柱之一。後來發現的轉折是:這些味並不是固定的標籤——一個微中子在飛行途中可以從一種味變成另一種味,這個現象叫振盪。

一束瞄準探測器的微中子可能進入時全是緲子微中子,但探測器偶爾會記錄到碰撞中產生了一個電子或一個陶子——這就證明了途中有些緲子微中子改變了味。

微中子的味,由它產生出哪種帶電輕子來揭示。

LEP 給出的三種味,只計入了那些足夠輕、足夠普通、能從 Z 衰變中產生的微中子;它並不排除假想中那些完全無視弱交互作用的額外「惰性」微中子。

又稱
electron/muon/tau neutrino电子/缪子/陶子中微子電子/緲子/陶子微中子