جرم نوترینو در مدلهای su(2) l*u(1)y
چکیده
تا مدتهای زیادی تصور می شد نوترینوها ذرات بدون جرم هستند. همین امر سبب آن می گشت که این ذرات با دیگر فرمیونهای مدل استاندارد (مانند لپتونهای باردار و کوارکها) که جرم دارند، بسیار متفاوت باشند. در ده? 50 و 60 میلادی چنان باوری به بدون جرم بودن نوترینو وجود داشت که قانون بنیادی برهمکنشهای ضعیف، نظری? v-a، برای جریان باردار ضعیف تا حد زیادی به این امر مربوط می گشت . این نظریه بر ناوردایی میدانهای فرمیونی بدون جرم تحت تبدیلات بنا نهاده شده بود. در ده? 90 میلادی داده های حاصل از نوترینوهای خورشیدی و جوی، گواهی تجربی بر جرم دار بودن نوترینو نشان دادند. با این حال فرض جرم دار بودن نوترینو و پژوهش پدیدارشناختی آن به حدود ده? 70 میلادی بازمی گردد. در ده? 70 و 80 میلادی بررسی های بسیاری با فرض جرم دار بودن نوترینو بر مبنای نظریه های پیمانه ای انجام شد. جرم دار بودن نوترینوها سبب شباهت بسیار زیاد آنها به کوارکها شده است. بر همین اساس امکان آمیختگی بین طعمهای مختلف نوترینو و در نتیجه پدید? نوسانات نوترینو وجود دارد. با توجه به صفر بودن جرم نوترینو در مدل استاندارد مهمترین اثر گواههای تجربی مبنی بر جرم دار بودن نوترینو آن است که بایدبه سوی فیزیک ماورای مدل استاندارد برویم. مدل استاندارد برپای? گروه تقارنی شکل گرفته است، و فرمول بندی آن به گونه-ای است که نوترینوها در آن بدون جرم می باشند. اکنون با وجود گواههای تجربی بسیار زیاد مبنی بر جرم دار بودن نوترینو و همچنین دیگر مشکلات مدل استاندارد، مشخص شده است که برای درک این قضایا باید به فیزیک ماورای مدل استاندارد پرداخت. اما پا فراتر گذاشتن از محدود? مدل استاندارد به معنی ان نیست که نمی توان از گروههای تقارنی آن استفاده نکرد. مدل استاندارد در پدیده شناسی بسیار موفق عمل می کند. با همین گروه پیمانه ای مدل استاندارد می توان مدلهایی ایجاد کرد که نوترینوها در آن جرم دار باشند. در این پایان نامه تلاش بر تعمیم کوچکی بر مدل استاندارد برای توصیف جرم نوترینو بوده است. این تعمیم به صورت درنظر گرفتن امکان وجود نوترینوهای راستگرد و همچنین ماژورانا بودن نوترینو می باشد. بر این اساس پدید? آمیختگی نوترینو، نوسانات نوترینو، تقارن cp و نقض آن و امکان واپاشی های بتازای دوگانه توضیح داده شده است. در پایان درمی یابیم که همانند بیشتر مدلهای ماورای مدل استاندارد با درنظر گرفتن نوترینو به صورت ذره ای ماژورانا امکان توضیح پدیده های مشاهده شده مربوط به آن میسر می باشد.