Neutrinomassenanordnung

Die Neutrinomassenanordnung (auch Neutrinomassenhierarchie) ist eine offene Frage der Teilchenphysik. Aus Messungen der Neutrinooszillationen lassen sich nur Massendifferenzen, aber nicht die absolute Skala der Neutrinomassen bestimmen. Deshalb ist die Anordnung der Neutrinos auf dem Massenspektrum, d. h., ob die beiden Neutrinomasseneigenzustände mit der kleineren Massendifferenz leichter oder schwerer als der Massenzustand mit der größeren Differenz sind, noch unbekannt.

Man unterscheidet die folgenden Szenarien für die Massen ${\displaystyle m_{1}}$, ${\displaystyle m_{2}}$, ${\displaystyle m_{3}}$ der Masseneigenzustände ${\displaystyle \nu _{1}}$, ${\displaystyle \nu _{2}}$, ${\displaystyle \nu _{3}}$:

• „Normale“ Anordnung (engl. normal ordering): ${\displaystyle m_{3}>m_{2}>m_{1}}$
• „Umgekehrte“ Anordnung (engl. inverted ordering): ${\displaystyle m_{2}>m_{1}>m_{3}}$

Die Beschreibung „normal“ und „umgekehrt“ bezieht sich auf den Vergleich mit den geladenen Leptonen und deren Anordnung der Massen: ${\displaystyle m_{\tau }>m_{\mu }>m_{e}}$. Da ${\displaystyle m_{3}}$ in der Superposition der Flavourzustände den größten Anteil vom Tauneutrino hat, wäre es „normal“, wenn ${\displaystyle m_{3}}$ der schwerste Zustand wäre, und „umgekehrt“, wenn ${\displaystyle m_{3}}$ der leichteste Zustand wäre.

1. ↑ Lothar Oberauer, Judith Oberauer: Neutrinooszillationen. In: Neutrinophysik. Springer, Berlin/Heidelberg 2019, ISBN 978-3-662-59334-9, S. 19–42, doi:10.1007/978-3-662-59335-6_2.