随机矩阵理论接近中微子质量的奥秘

当任何物质被分成越来越小的碎片时，最终你只剩下一个粒子——当它不能再被分割的时候。目前，已知有12种不同的基本粒子，它们又由夸克和轻子组成，每种粒子都有六种不同的口味。这些味道被分为三代 - 每代都有一个带电和一个中性轻子 - 形成不同的粒子，包括电子，μ介子和tau中微子。在标准模型中，三代中微子的质量由三乘三矩阵表示。

由大阪都立大学理学研究生院的Haba直之教授领导的研究小组分析了构成中微子质量矩阵的轻子集合。众所周知，中微子在代际之间的质量差异小于其他基本粒子，因此研究小组认为中微子在代际之间的质量大致相等。他们通过随机分配矩阵的每个元素来分析中微子质量矩阵。他们使用随机质量矩阵模型从理论上表明，瘦子风味混合物很大。他们的研究结果发表在《理论与实验物理学进展》上。

“澄清基本粒子的性质导致了对宇宙的探索，并最终导致了我们来自哪里的宏伟主题，”哈巴教授解释说。“除了标准模型的剩余奥秘之外，还有一个全新的物理学世界。

在研究了狄拉克中微子、跷跷板、双跷跷板模型中的中微子质量无政府状态后，研究人员发现，无政府状态方法要求矩阵的测量应服从高斯分布。在考虑了几种轻中微子质量模型后，其中矩阵由几个随机矩阵的乘积组成，研究小组能够在这个阶段尽最大努力证明为什么中微子质量平方差的计算与随机狄拉克和马约拉纳矩阵的跷跷板模型的实验结果最接近。

“在这项研究中，我们表明中微子质量层次结构可以用随机矩阵理论在数学上解释。然而，这个证明在数学上并不完整，随着随机矩阵理论的不断发展，预计将得到严格的证明，“哈巴教授说。“未来，我们将继续挑战阐明基本粒子的三代拷贝结构，其本质在理论和实验上仍然完全未知。