为什么一些物理学家认为中微子是马约拉纳粒子，而其他粒子都不是？

像我这样的一些理论物理学家相信中微子确实是马乔拉纳费米子，因为这将有助于解决关于中微子本质的一些深层次的谜团。

目前正在劳伦斯伯克利国家实验室进行的马略拉纳实验将有助于解决这个问题。它将在锗76中寻找一种被称为无中微子双贝塔衰变的极其罕见的衰变。每个衰变产生一个电子和一个反中微子来保持轻子数。所以双衰变预计会导致两个中微子和两个电子的发射。锗76在衰变后会转化为硒76。

如果中微子是马约拉纳费米子，那么中微子就是它自己的反粒子。其中一个发射的中微子可以作为反粒子和湮灭另一个发射的中微子。换句话说，这个实验不会观测到任何中微子的发射，而不是观测到2个中微子的发射。因为这是Ge 76极其罕见的衰变，即使自然界允许这种衰变，实验也要花很长时间才能观察到它。

如果中微子真的被证明是马约拉纳费米子，这将是自1937年埃托雷·马约拉纳做出著名预测以来，首次探测到这样的费米子。1937年，埃托雷·马约拉纳在意大利海岸附近的一次划船事故中不幸英年早逝。

这也有助于解释中微子质量的真正本质。中微子的质量，如果它被证明是马乔拉娜费米子的话，就不会是由于希格斯量子场与费米子的汤川耦合。这就是所有其他费米子得到质量的过程。

对于马约拉纳中微子，其质量将来自拉格朗日中的一个不可重整的项。这一项，由于它的不可重整性，被E/的阶抑制了。这里E是低能量，在这里粒子的质量被实验测量，是一些极高的能量尺度，比如大统一尺度，也被称为内脏尺度。

有趣的是，拉格朗日中的不可重整项将包括两个希格斯场和两个中微子量子场，但没有汤川耦合。在肠子尺度上，电磁、弱核力和强核力的三尺度耦合具有大致相同的量级。

类似的原因，由于拉格朗日中存在一个不可重整项，也适用于质子衰变的极低概率或在量子引力中发现一个重子。由于能量压制比的分母中存在巨大的能量尺度，这些事件也被大量压制。

对于中微子来说，E是MeV的数量级，而lambda是(10^16)GeV的数量级。由于两种能量的比率非常小，这将导致中微子的质量非常低，只有几毫电子伏特量级。这是观测到的中微子或反中微子的质量。

如果中微子不是马约拉纳费米子，那么它一定是狄拉克费米子。在这种情况下，中微子和反中微子是不同的粒子，它们的质量是由希格斯场汤川耦合的正常过程决定的。

除了确定中微子的马约拉纳性质外，这个实验还将确定轻子数的违背。轻子数违背与CP对称违背有关，CP违背解释了我们宇宙中可见的物质-反物质对称。换句话说，为什么我们的可观测宇宙中物质比反物质多，尽管在宇宙大爆炸中产生的物质数量完全相同。因此，这个实验的积极结果将最终为这个基本之谜提供答案。