Neutriinon sähkömagneettiset ominaisuudet

Kvanttikorjaukset

Alunperin neutriinot eivät tunne ollenkaan sähkömagneettisia vuorovaikutuksia . Jos neutriinoilla on massa , niin kvanttiteoreettiset korjaukset voivat aiheuttaa pienen kytkennän neutriinon ja magneettikentän välille. Kytkentää kutsutaan neutriinon magneettiseksi momentiksi.

Neutriinon prekessio

Magneettinen momentti voi aiheuttaa hiukkasen prekession, kun se kulkee ulkoisessa magneettikentässä. Prekessio tarkoittaa sitä, että hiukkanen muuttuu pikkuhiljaa peilikuvakseen ja sitten takaisin, säännöllisesti kuin kellon heiluri.

Jos hiukkanen on samanarvoinen peilikuvansa kanssa, niin prekessio ei vaikuta oleellisesti sen vuorovaikutuksiin. Neutriinon peilikuva on kuitenkin oleellisesti erilainen kuin alkuperäinen neutriino. Sanotaan, että pariteetti on rikkoutunut. Kun neutriino muuttuu peilikuvakseen, sen vuorovaikutukset muuttuvat. Jos neutriino syntyi normaalisti vuorovakuttavaan tilaan, niin sen peilikuva on melkein steriili. Se voi vuorovaikuttaa aineen kanssa vasta muututtuaan takaisin alkuperäiseen tilaansa.

Aurinkoneutriino-ongelman ratkaisu?

Neutriinon prekessio voisi selittää puuttuvien aurinkoneutriinojen ongelman . Jos neutriinot prekessoivat auringon magneettikentässä, niin ne voisivat muuttua sellaiseen tilaan, että ne eivät enää näy tiedemiesten herkissä mittalaitteissa. Neutriinon merkittävä prekessio vaatii kuitenkin hyvin suurta magneettista momenttia, mikä olisi merkki uudesta fysiikasta nykymallien ulkopuolella.

Neutriinon hajoaminen

Sähkömagneettisen kytkennän takia raskas neutriino voisi hajota kevyeksi neutriinoksi ja fotoniksi (valoksi). Sopivassa tapauksessa neutriinoista tuleva valo voitaisiin havaita. Toistaiseksi siitä ei ole kuitenkaan merkkiäkään.

Lisätietoja

Neutriinojen tietosivu (englanniksi): numerotietoja neutriinojen ominaisuuksista.

Juha Peltoniemi