Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys

In this thesis relations between neutrino mixing matrix and quark mixing matrix are studied. The focus of the analysis is on two simple cases. In the first case it is assumed that the left matrix that diagonalizes the mass matrix of charged leptons and the corresponding matrix of down quarks are equ...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Jukkala, Henri
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Fysiikan laitos, Department of Physics, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2012
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/40584
_version_ 1826225768012709888
author Jukkala, Henri
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Jukkala, Henri Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Jukkala, Henri Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Jukkala, Henri
datasource_str_mv jyx
description In this thesis relations between neutrino mixing matrix and quark mixing matrix are studied. The focus of the analysis is on two simple cases. In the first case it is assumed that the left matrix that diagonalizes the mass matrix of charged leptons and the corresponding matrix of down quarks are equal. In the second case it is likewise assumed that the corresponding diagonalizing matrices of neutrinos and up quarks are equal. First, theoretical concepts related to the mixing of quarks and especially to the mixing of neutrinos are presented. These are e.g. fermion mass generation in the Standard Model, Majorana masses of neutrinos and the so-called seesaw mechanism. Regarding experiments, neutrino oscillations are also briefly discussed. After this, theoretical and empirical observations supporting a connection between quark and lepton sectors are presented. These include the mass matrix relations between quarks and leptons that emerge from grand unified theories and the experimentally observed so-called quark-lepton complementarity that relates quark and lepton mixing angles. Using the simple relations between quark and lepton mixing matrices, the standard parameters of neutrino mixing are solved as functions of quark mixing parameters. The most interesting results are obtained using a bimaximal ansatz for the unknown matrices in the problem. According to the results, the current observed neutrino data agrees with a case where neutrino mixing is formed from two maximal rotations (bimaximal mixing) and quark mixing. The result for the so-called neutrino Dirac phase is approximately pi in these simple cases. Tässä tutkielmassa tarkastellaan neutriinojen sekoitusmatriisin ja kvarkkien sekoitusmatriisin välisiä yhteyksiä. Tarkastelussa keskitytään kahteen yksinkertaiseen tapaukseen. Ensimmäisessä tapauksessa varattujen leptonien ja alas-kvarkkien massamatriisien diagonalisointiin käytetyt, kenttien vasenkätisiin kiraalikomponentteihin liittyvät matriisit oletetaan samoiksi. Toisessa tapauksessa samaan tapaan neutriinojen ja ylös-kvarkkien vastaavat diagonalisointimatriisit oletetaan samoiksi. Aluksi esitellään kvarkkien sekoittumiseen ja erityisesti neutriinojen sekoittumiseen liittyvät teoreettiset käsitteet, kuten fermionien massojen generointi Standardimallissa, neutriinojen massoihin liittyvät Majoranan massatermit ja ns. seesaw-mekanismi. Mittaustuloksien yhteydessä esitellään myös neutriinojen massoihin ja sekoittumiseen liittyvä neutriino-oskillaatio. Tämän jälkeen esitellään kvarkkien ja leptonien välistä yhteyttä motivoivia teoreettisia ja kokeellisia huomioita ja tuloksia. Näitä ovat esimerkiksi suurista yhtenäisteorioista saatavat kvarkkien ja leptonien väliset massamatriisirelaatiot ja mittaustuloksista havaittu ns. kvarkki-leptoni-komplementaarisuus, jonka mukaan kvarkkien ja neutriinojen sekoituskulmat saattavat riippua toisistaan. Kvarkkien ja leptonien sekoitusmatriisien välisten yksinkertaisten relaatioiden avulla saadaan ratkaistua neutriinojen sekoitusparametrit kvarkkien sekoitusparametrien funktioina. Mielenkiintoisimmat ja kokeiden kanssa yhteensopivat tulokset saadaan, kun näissä relaatioissa käytetään tuntemattomille matriiseille ns. bi-maksimaalista eli kahdesta maksimaalisesta rotaatiosta koostuvaa yritettä. Nykyinen mittausdata suosii tapausta, jossa neutriinojen sekoittuminen muodostuu bi-maksimaalisesta matriisista ja kvarkkien sekoitusmatriisista. Lisäksi neutriinojen ns. Diracin vaiheelle saadaan tulokseksi likimain pii.
first_indexed 2023-03-22T09:58:16Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.author", "value": "Jukkala, Henri", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2012-12-17T10:58:12Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2012-12-17T10:58:12Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2012", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1240487", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/40584", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "In this thesis relations between neutrino mixing matrix and quark mixing matrix are studied. The focus of the analysis is on two simple cases. In the first case it is assumed that the left matrix that diagonalizes the mass matrix of charged leptons and the corresponding matrix of down quarks are equal. In the second case it is likewise assumed that the corresponding diagonalizing matrices of neutrinos and up quarks are equal.\n\nFirst, theoretical concepts related to the mixing of quarks and especially to the mixing of neutrinos are presented. These are e.g. fermion mass generation in the Standard Model, Majorana masses of neutrinos and the so-called seesaw mechanism. Regarding experiments, neutrino oscillations are also briefly discussed. After this, theoretical and empirical observations supporting a connection between quark and lepton sectors are presented. These include the mass matrix relations between quarks and leptons that emerge from grand unified theories and the experimentally observed so-called quark-lepton complementarity that relates quark and lepton mixing angles.\n\nUsing the simple relations between quark and lepton mixing matrices, the standard parameters of neutrino mixing are solved as functions of quark mixing parameters. The most interesting results are obtained using a bimaximal ansatz for the unknown matrices in the problem. According to the results, the current observed neutrino data agrees with a case where neutrino mixing is formed from two maximal rotations (bimaximal mixing) and quark mixing. The result for the so-called neutrino Dirac phase is approximately pi in these simple cases.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4ss\u00e4 tutkielmassa tarkastellaan neutriinojen sekoitusmatriisin ja kvarkkien sekoitusmatriisin v\u00e4lisi\u00e4 yhteyksi\u00e4. Tarkastelussa keskityt\u00e4\u00e4n kahteen yksinkertaiseen tapaukseen. Ensimm\u00e4isess\u00e4 tapauksessa varattujen leptonien ja alas-kvarkkien massamatriisien diagonalisointiin k\u00e4ytetyt, kenttien vasenk\u00e4tisiin kiraalikomponentteihin liittyv\u00e4t matriisit oletetaan samoiksi. Toisessa tapauksessa samaan tapaan neutriinojen ja yl\u00f6s-kvarkkien vastaavat diagonalisointimatriisit oletetaan samoiksi.\n\nAluksi esitell\u00e4\u00e4n kvarkkien sekoittumiseen ja erityisesti neutriinojen sekoittumiseen liittyv\u00e4t teoreettiset k\u00e4sitteet, kuten fermionien massojen generointi Standardimallissa, neutriinojen massoihin liittyv\u00e4t Majoranan massatermit ja ns. seesaw-mekanismi. Mittaustuloksien yhteydess\u00e4 esitell\u00e4\u00e4n my\u00f6s neutriinojen massoihin ja sekoittumiseen liittyv\u00e4 neutriino-oskillaatio. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen esitell\u00e4\u00e4n kvarkkien ja leptonien v\u00e4list\u00e4 yhteytt\u00e4 motivoivia teoreettisia ja kokeellisia huomioita ja tuloksia. N\u00e4it\u00e4 ovat esimerkiksi suurista yhten\u00e4isteorioista saatavat kvarkkien ja leptonien v\u00e4liset massamatriisirelaatiot ja mittaustuloksista havaittu ns. kvarkki-leptoni-komplementaarisuus, jonka mukaan kvarkkien ja neutriinojen sekoituskulmat saattavat riippua toisistaan.\n\nKvarkkien ja leptonien sekoitusmatriisien v\u00e4listen yksinkertaisten relaatioiden avulla saadaan ratkaistua neutriinojen sekoitusparametrit kvarkkien sekoitusparametrien funktioina. Mielenkiintoisimmat ja kokeiden kanssa yhteensopivat tulokset saadaan, kun n\u00e4iss\u00e4 relaatioissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n tuntemattomille matriiseille ns. bi-maksimaalista eli kahdesta maksimaalisesta rotaatiosta koostuvaa yritett\u00e4. Nykyinen mittausdata suosii tapausta, jossa neutriinojen sekoittuminen muodostuu bi-maksimaalisesta matriisista ja kvarkkien sekoitusmatriisista. Lis\u00e4ksi neutriinojen ns. Diracin vaiheelle saadaan tulokseksi likimain pii.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Henri Jukkala (healjukk) on 2012-12-17 10:58:12.445312. Form: Pro gradu -lomake (1 tekij\u00e4) (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake-1-tekijae). JyX data:", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija@noreply.fi) on 2012-12-17T10:58:12Z\nNo. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201212173363.pdf: 653958 bytes, checksum: 5cbcc7d8fa5f77ba3cef41979b56c914 (MD5)\nlicense.html: 4996 bytes, checksum: 27acf49b01dee7121c1dfa7894be0f94 (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2012-12-17T10:58:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201212173363.pdf: 653958 bytes, checksum: 5cbcc7d8fa5f77ba3cef41979b56c914 (MD5)\nlicense.html: 4996 bytes, checksum: 27acf49b01dee7121c1dfa7894be0f94 (MD5)\n Previous issue date: 2012", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "52 sivua", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "teoreettinen fysiikka", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "neutriino", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "neutriinofysiikka", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "sekoittuminen", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "sekoitusmatriisi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "PMNS", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "CKM", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "kvarkki", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "Majorana", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "massa", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "massatermi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "massamatriisi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "QLC", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "symmetria", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien v\u00e4linen yhteys", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201212173363", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.dcmitype", "value": "Text", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "dcmitype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Fysiikan laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Physics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Teoreettinen fysiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Theoretical Physics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.updated", "value": "2012-12-17T10:58:13Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4024", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "fysiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "neutriinot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kvarkit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "massa", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "symmetria", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "matriisit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_40584
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:53Z
main_date 2012-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2012
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/34eb0ff8-35d5-4806-846d-3547a6777a20\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201212173363.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2012
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Jukkala, Henri Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys teoreettinen fysiikka neutriino neutriinofysiikka sekoittuminen sekoitusmatriisi PMNS CKM kvarkki Majorana massa massatermi massamatriisi QLC symmetria Teoreettinen fysiikka Theoretical Physics 4024 fysiikka neutriinot kvarkit matriisit
title Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys
title_full Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys
title_fullStr Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys
title_full_unstemmed Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys
title_short Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys
title_sort neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys
title_txtP Neutriinojen ja kvarkkien sekoitusmatriisien välinen yhteys
topic teoreettinen fysiikka neutriino neutriinofysiikka sekoittuminen sekoitusmatriisi PMNS CKM kvarkki Majorana massa massatermi massamatriisi QLC symmetria Teoreettinen fysiikka Theoretical Physics 4024 fysiikka neutriinot kvarkit matriisit
topic_facet 4024 CKM Majorana PMNS QLC Teoreettinen fysiikka Theoretical Physics fysiikka kvarkit kvarkki massa massamatriisi massatermi matriisit neutriino neutriinofysiikka neutriinot sekoittuminen sekoitusmatriisi symmetria teoreettinen fysiikka
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/40584 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201212173363
work_keys_str_mv AT jukkalahenri neutriinojenjakvarkkiensekoitusmatriisienvälinenyhteys