Oddziaływania słabe

W Teorii Standardowej neutrina są cząstkami bezmasowymi. (Do pytania, czy fizyczne neutrina są rzeczywiście bezmasowe powrócimy przy końcu tego rozdziału.) Oznacza to, że odpowiadające neutrinom lewochiralne pola wchodzące w leptonową część prądu słabego (63) anihilują i kreują tylko lewoskrętne neutrina i prawoskrętne antyneutrina. Tak więc chiralna struktura prądu słabego Teorii Standardowej powoduje, że np. w słabych rozpadach hadronów powstają tylko lewoskrętne neutrina lub prawoskrętne antyneutrina. Doskonałym testem tego przewidywania, czyli chiralnej struktury oddziaływań słabych, jest porównanie częstości zachodzenia (będących najwydajniejszym, szeroko wykorzystywanym w technikach eksperymentalnych źródłem mionów i neutrin mionowych ) rozpadów

[71]

z częstością występowania rozpadów

[72]

Wskutek chiralnej struktury prądu słabego korzystniejsze energetycznie (większa objętość dostępnej kinematycznie przestrzeni fazowej cząstek końcowych z uwagi na dwustukrotnie mniejszą mase elektronów w porównaniu z masą mionów) rozpady (72) są silne tłumione w porównaniu z rozpadami (71): ponieważ piony są cząstkami bezspinowymi, powstająca w rozpadzie para naładowany lepton - (anty)neutrino musi mieć sumaryczny rzut spinu na kierunek ich rozlotu równy zeru. Zatem cząstki te muszą być albo obie lewoskrętne albo obie prawoskrętne. Wobec tego, gdyby naładowane leptony miały masy dokładnie równe zeru, takie rozpady i nie mogłyby w ogóle zachodzić, gdyż lewochiralne pola naładowanych leptonów i neutrin występujące w leptonowym prądzie słabym mogłyby kreować np. jedynie lewoskrętny (lub ) i prawoskrętne (). W rzeczywistości i są cząstkami o niezerowych masach, ale ponieważ , amplituda prawdopodobieństwa kreacji prawoskrętnego jest w rozpadzie znacznie większa niż kreacji prawoskrętnego . Obliczony teoretycznie (przy założeniu uniwersalności) stosunek szerokości rozpadu pionu na pary i wynosi

[73]

i znakomicie zgadza się z wyznaczonym doświadczalnie. Oczywiste jest też, że istnienie niezerowych mas neutrin (za czym istnieją obecnie przekonujące dane doświadczalne), nie zmieniłoby tego przewidywania teoretycznego w znaczący sposób.