Introducción a la f´ısica de neutrinos

Introducción a la fı́sica de neutrinos
I.
DESCRIPCIÓN
La oscilación de neutrinos es una de las evidencias de fı́sica más allá del modelo estándar.
Dicho fenómeno implica que los neutrinos son masivos, hecho que no puede explicarse
dentro del marco del modelo estándar.
En este curso se dará una breve introducción a la fı́sica de neutrinos, abordando temas
tales como las propiedades generales de los neutrinos, oscilaciones de neutrinos en el
vacı́o y en la materia, modelos de masas de neutrinos, neutrinos en cosmologı́a, entre
otros.
II.
CONTENIDO
A.
Neutrinos en el modelo estándar
1. Introducción al modelo estándar.
2. Propiedades de los neutrinos.
3. Oscilaciones de neutrinos y la matriz PMNS.
4. Oscilaciones: experimentos y estado actual.
B.
Masas de neutrinos
1. Operador de Weinberg.
2. Mecanismos seesaw tipo I, II y III.
3. Modelos de Zee, Zee-Babu y seesaw radiativo.
4. Procesos que violan el sabor leptónico (Br(µ → eγ)).
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C.
Tercera unidad: neutrinos en cosmologı́a
1. Materia oscura: evidencias, candidatos y detección.
2. Neutrinos como materia oscura caliente.
3. Neutrinos estériles.
III.
METODOLOGÍA
En cada sesión se hará una presentación con diapositivas, acompañada cuando se
requiera de desarrollos teóricos en el tablero por parte del profesor. Para profundizar en
los temas vistos en clase se plantearán problemas para que el estudiante resuelva.
IV.
REFERENCIAS
• R. Z. Funchal, B. Schmauch and G. Giesen, “The Physics of Neutrinos,”
arXiv:1308.1029 [hep-ph].
• E. Akhmedov, “Majorana neutrinos and other Majorana particles:Theory and experiment,” arXiv:1412.3320 [hep-ph].
• E. K. Akhmedov, “Neutrino physics,” hep-ph/0001264.
• R. N. Mohapatra et al., “Theory of neutrinos: A White paper,” Rept. Prog. Phys.
70, 1757 (2007) [hep-ph/0510213].
• W. Grimus, “Neutrino Physics - Models for Neutrino Masses and Lepton Mixing,”
PoS P 2GC, 001 (2006) [hep-ph/0612311].
• S. T. Petcov, “The Nature of Massive Neutrinos,” Adv. High Energy Phys. 2013,
852987 (2013) [arXiv:1303.5819 [hep-ph]].
• M. Peskin and D. Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, AddisonWesley Publishing Company, 1997.
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