MSW mediated neutrino decay and the solar neutrino problem
我们研究太阳中微子问题假设同时存在MSW跃迁在太阳和中微子衰变的方式从太阳到地球。我们做了一个全球$χ^2$ -分析的数据在Cl，Ga和Superkamiokande（SK）的实验和SK昼夜光谱数据的总率，并确定在允许的区域中的变化在$\dm - \tan^2θ$平面中存在的衰变。我们还讨论了在SNO实验中不稳定中微子的影响。
2001-03-30 hep-ph
Testing solar neutrino MSW oscillations at low delta m^2 through time variations of event rates in GNO and BOREXINO
米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦（MSW）对太阳中微子问题的解释目前与双中微子振荡参数空间的三个不同区域（Δ m^2，sin ^2 2 θ）相兼容。我们关注的是Δ m^2最低值（~10^{-7} eV^2）的区域，这意味着地球对低能太阳中微子的再生效应很大。我们指出，这样的影响不仅可以观察到的中微子事件率的昼夜变化的实时BOREXINO实验，但也作为季节性变化的放射化学镓中微子天文台（GNO）在格兰萨索。我们详细计算了GNO冬季和夏季速率之间的差异（六个月平均值），超出了由于地球轨道偏心率而引起的微不足道的季节变化。我们发现，在低Δ m^2 MSW解中，冬夏GNO速率的净差为4-6 SNU，pp中微子的贡献占主导地位。我们还给出了冬季和夏季太阳照射函数在格兰萨索网站的解析表达式。
1999-10-18 hep-ph
MSW effect with flavor changing interactions and the atmospheric neutrino problem
我们认为味道改变有效的中微子相互作用的背景下，大量的中微子在大气中微子的问题。像往常一样，假设这是一个指标的振荡μ中微子到τ中微子，我们表明，有一组参数，这是符合MSW共振条件的典型地球密度和大气中微子能量。特别是，我们表明，即使真空混合角为零，它仍然有可能有一个共振，这是与大气中微子数据兼容。我们还简要地考虑了太阳中微子问题的情况。
2000-05-08 hep-ph
Maximal $ν_e \to ν_s$ solution to the solar neutrino problem: just-so, MSW or energy independent?
我们研究太阳中微子问题的最大$ν_e \to ν_s$解。这个解决方案可以由精确宇称模型和其他理论激发。$ν_e$存活概率根据$Δm^2$的值表现出三种性质不同的行为之一，即近似能量无关、刚好或MSW。最后一个我们指的是由于地球再生而增强的夜间事件率。我们在最近的SuperKamiokande数据的背景下研究所有这些可能性。
1999-05-26 hep-ph
Consequences of the MSW mechanism with Super-Kamiokande oscillation parameters and of the volume distribution of neutrino sources in the Sun
由SNO和Super-Kamiokande合作提供的太阳中微子振荡模型的参数的知识，使我们能够获得，与Wolfenstein方程，一个简单而清晰的分析和数值图像的中微子状态在太阳内部的旅行期间的转变。我们表明，由此产生的图片是没有牵连的中微子状态在太阳表面和地球表面的特性。考虑到太阳中微子源的体积分布，这种情况表明，SNO和Super-Kamiokande参数的MSW机制的结果与太阳中微子观测到的五个过程中的三个过程的结果之间存在明显的矛盾。在MSW机制的基础上指出了错误的断言。
2021-09-24 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
The Super - Kamiokande Day - Night Effect Data and the MSW Solutions of the Solar Neutrino Problem
目前Super-Kamiokande观测到的太阳中微子沿任意轨道穿过地球和在到达探测器之前穿过地核产生的白天事件率与{\it Night}和{ \it Core}事件率之间的D-N不对称性，对太阳中微子问题的MSW小混合角（SMA）$ν_e \to ν_{μ(τ)}$解有相当严格的限制.一个简化的分析表明，特别是，大量的子区域的SMA解决方案区域是不利的，这些数据。仅凭{ \it Core} D-N不对称数据即可排除99.7% C. L。这一次区域的一部分。对MSW大混合角和低$ν_e \to ν_{μ(τ)}$的解决方案，以及对MSW $ν_e \to ν_{s}$的解决方案，从{ \it夜间}和{ \it核心} D-N不对称的数据进行了讨论。
2000-05-20 astro-ph hep-ph
Beyond the MSW effect: Neutrinos in a dense medium
本文提出了一种稠密介质中的中微子振荡理论，它超越了描述MSW效应所用的有效物质势。我们展示了中微子状态的纯度如何通过中微子与环境的相互作用而降低，以及中微子-物质相互作用如何成为退相干的来源。我们提出了新的中微子与轻子相互作用的振荡公式，并进行了数值分析，表现出从超高能中微子通过地球传播的MSW公式的偏差。特别是，我们表明，在高密度和/或高中微子能量，消失的跃迁几率MSW效应时，考虑到散射是非零的。
2021-07-19 hep-ph nucl-th
Inference finds consistency between a neutrino flavor evolution model and Earth-based solar neutrino measurements
本文利用统计数据同化方法，首次以真实数据推断中微子味演化模型，证实包含MSW共振时模型与地球太阳中微子观测通量一致。
2025-01-24 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
The Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein (MSW) Effect
介绍了城市固体废物效应背后的主要概念和概念的发展（1978 - 1985）。它们包括（i）中微子折射、物质势和物质中的演化方程;（ii）物质中的混合、共振和能级交叉;（iii）绝热条件和变密度物质中的绝热传播。它们的基础是恒定（几乎恒定）密度的物质中振荡的共振增强，以及密度缓慢变化的物质中的绝热味道转换。前者是在地球物质中实现的，可以用来建立中微子质量等级。后者为太阳中微子问题提供了解决方案，并在超新星中微子的转换中起着关键作用。
2019-02-04 hep-ph
Solar Model Uncertainties, MSW Analysis, and Future Solar Neutrino Experiments
各种理论的不确定性在标准的太阳模型和Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）分析进行了讨论。结果表明，两种方法估计太阳中微子通量的不确定性是等效的：（a）一个简单的参数化的不确定性使用的核心温度和核生产截面;（b）的Monte Carlo方法Bahcall和Ulrich。在MSW分析中，我们强调正确处理通量分量之间和不同探测器之间的理论不确定性的相关性，地球效应，以及组合$χ^2$程序中的多个解决方案。还显示了各种标准和非标准太阳能模型的MSW解决方案。本文给出了未来太阳中微子实验的整体解的MSW预测，重点介绍了Sudbury中微子观测站和Super-Kamiokande的能谱测量和昼夜效应，以区分这两种解。
1993-11-02 astro-ph hep-ph
Effects of non-standard neutrino interactions on MSW-LMA solution to the solar neutrino problem
结果表明，非标准中微子相互作用对太阳中微子振荡具有次先导效应。我们观察到0.1- 0.2G_F量级的非常小的味普适性破坏足以引起两种现象：电子中微子地球再生的抑制和太阳共振层的移动。我们甚至在没有任何风味变化相互作用的情况下也能获得这些现象。我们讨论了它们的后果，并对太阳能+KamLAND的结果进行了全球分析。我们得出结论，在Δ m^2 x tan^2θ中发现了一个新的相容性区域，我们称之为非常低的大混合角区域，当Δ m^2 ~ 1 e-5 eV^2和tan^2θ= 0.45时。
2004-03-19 astro-ph hep-ex hep-ph
Diffractive-Like (or Parametric-Resonance-Like?) Enhancement of the Earth (Day-Night) Effect for Solar Neutrinos Crossing the Earth Core
结果表明，在小混合角MSW电子中微子到μ子（τ）中微子跃迁解的情况下，太阳中微子穿过地核时地球（昼夜）效应的强烈增强是由于地球中太阳中微子跃迁中的新共振效应，而不仅仅是地核中的MSW效应.这种效应在许多方面类似于电子顺磁共振。讨论了这种新的共振效应存在的条件。它们包括对地幔和地核中中微子振荡长度的特定约束，因此共振是"中微子振荡长度共振"。这种效应对中微子能量有很强的依赖性。本文导出了地球中太阳中微子跃迁的概率解析表达式，它提供了包括新共振效应在内的高精度的跃迁描述。最后简要讨论了这些结果对太阳中微子实验中昼夜不对称性研究的意义。新的共振效应也适用于穿过地核的大气中微子的μ子中微子到电子中微子（电子中微子到μ子中微子）的跃迁。
2005-04-18 hep-ph
Mixed MSW and Vacuum Solutions of Solar Neutrino Problem
假设三味中微子混合发生在真空中，我们研究了太阳$ν_e$参与由$Δm^2_{31} \sim (10^{-7} - 10^{-4})~eV^2$引起的太阳MSW跃迁的可能性，以及随后由$Δm^2_{21}$（或$Δm^2_{32}$）$\sim (10^{-12} - 10^{-10})~eV^2$触发的长波长真空振荡。太阳能$ν_e$生存概率示出在这种情况下描述由一个简单的解析表达式。已经找到了可以拟合太阳中微子数据的新的中微子参数范围。以最小$χ^2$为特征的最佳拟合非常好。太阳中微子问题的这种混合（MSW+真空振荡）解决方案导致了硼中微子能谱的特殊扭曲，这可以通过SuperKamiokande和SNO实验观察到。其他调味方案（例如2个活性$ν$ + 1个无菌$ν$）也可提供MSW+真空溶液。
1997-08-11 astro-ph hep-ph
Hybrid MSW + VO Solution of the Solar Neutrino Problem in String-Motivated Unified Theories
结果表明，在弦激发的大统一理论中，太阳中微子问题的MSW + VO混合解可以自然地发生，根据该混合解，太阳nu_e在太阳中经历物质增强跃迁到nu_mu，nu_tau，然后在太阳和地球之间的真空中发生长波（约1.5 × 10^8 km）nu_e -> nu_mu，nu_tau振荡.我们考虑具有U（1）X族对称性的弦型SU（4）xSU（2）_LxSU（2）_R理论的超对称版本，它成功地描述了带电费米子质量和夸克混合，并将早期的费米子质量分析推广到中微子扇区.我们发现，表征太阳nu_e的物质增强跃迁和真空振荡的四个振荡参数Δ m_31^2，Δ m_21^2和sin^2 2 2 θ_12，sin^2 2 θ_13自然地得到了最近发现的混合MSW + VO解的范围内的值。
1997-12-19 hep-ph
Neutrinos on Earth and in the Heavens
最近的数据使我们得到了一种简单而有趣的中微子质量矩阵形式。特别是，我们发现太阳中微子振荡是接近最大的（并排除了小角度MSW解释的太阳中微子观测），如果遗迹中微子至少占宇宙的临界质量密度的百分之一。
1998-08-21 hep-ph
Enhancement of CP Violating terms for Neutrino Oscillation in Earth Matter
在三代中微子的框架下研究了中微子通过地球时的$ν_e \to ν_μ$振荡。用轻子CP相$δ$表示任意物质剖面的振荡几率为$P(ν_e \to ν_μ)=A\cos δ+B\sin δ+C$。我们比较了我们在前一篇文章中的近似公式和包含$α=Δm_{21}^2/Δm_{31}^2$和$s_{13}=\sin θ_{13}$二阶项的公式。该公式考虑了$α$和$s_{13}$的非微扰效应，在MSW共振区附近，计算精度有较大提高。此外，我们还比较了$A$和$B$与其他作者研究的$C$的地球物质效应。数值计算表明，在$E>1$ GeV区，$A$和$B$的星等在$C$的三个主峰附近可以达到$C$的百分之几十.利用我们的近似公式给出了这个结果的定性解释。与通常的MSW效应不同的幔核效应不仅在$C$中出现，而且在$A$和$B$中也出现，尽管这种效应有所减弱。
2005-07-10 hep-ph
Parametric resonance of neutrino oscillations and passage of solar and atmospheric neutrinos through the earth
本文给出了具有周期阶跃函数密度分布的物质中中微子演化方程的精确解析解，并详细讨论了这种系统中可能发生的中微子振荡的参数共振。穿过地球的太阳中微子和大气中微子穿过密度交替的层，因此可以经历振荡的参数共振。当大气中微子的轨道偏离垂直方向约$26^\circ - 32^\circ$时，它们在地球中会发生参数增强振荡。穿过地球的太阳中微子在很宽的天顶角范围内都能经历强烈的振荡参量共振。如果小混合角MSW效应是太阳中微子问题的解决方案，那么穿过地核的太阳中微子振荡{ \em}必然经历强参量共振，这一现象将极大地促进太阳中微子振荡中昼夜效应的观测。如果观测到的话，越核中微子增强的昼夜效应将证实太阳中微子问题的MSW解和中微子振荡的参数共振。
1998-10-29 astro-ph hep-ph
Measuring CP-violation with a neutrino factory
我们讨论了在标准的三中微子方案的背景下，在中微子工厂观察轻子CP破坏的前景。如果大混合角MSW效应被证明是太阳中微子赤字的原因，我们表明，观察$\reu$和$\reub$振荡概率之间的不对称性将是一个令人兴奋的实验挑战。我们确定的部分参数空间的证据可以被发现作为一个函数的μ子源的强度和不同的基线的检测器的大小。我们将讨论由此产生的对中微子工厂的要求。我们解决的问题与不对称引起的实验装置和物质效应。最后，我们强调测量两个CP共轭通道的重要性，以精确地确定$θ_{13}$。
1999-12-07 hep-ex hep-ph
Remarks on parametric resonance of neutrino oscillations in the earth
物质中的中微子振荡可以表现出一种特殊的共振增强--参量共振，它不同于MSW共振。最近的研究表明，当中微子轨道穿过地核时，地球内部大气和太阳中微子的振荡会发生参量增强。本文继续研究地球中中微子振荡的参量共振。讨论了中微子振荡的共振随中微子源天顶角变化的稳定性、高阶共振、中微子振荡参量共振的实验观测前景等问题。我们还评论了最近的争论有关的共振增强的振荡的核心穿越中微子在地球上的物理性质。
1999-03-09 astro-ph hep-ex hep-ph
Three-Neutrino Mixing and Combined Vacuum Oscillations and MSW Transitions of Solar Neutrinos
Assuming three flavour neutrino mixing takes place in vacuum, we investigate the possibility that the solar nu_e take part in MSW transitions in the Sun due to Delta m^2_{31} from 10^{-7} eV^2 to 10^{-4} eV^2, followed by long wave length vacuum oscillations on the way to the Earth, triggered by Delta m^2_{21} (or Delta m^2_{32}) from 10^{-12} eV^2 to 10^{-10} eV^2, Delta m^2_{31} and Delta m^2_{21} (Delta m^2_{32}) being the corresponding neutrino mass squared differences. The solar nu_e survival probability is shown to be described in this case by a simple analytic expression. Depending on w…
1997-02-22 astro-ph hep-ph
A Study of the Day - Night Effect for the Super - Kamiokande Detector: I. Time Averaged Solar Neutrino Survival Probability
这是两篇文章中的第一篇，旨在为太阳中微子问题的MSW $ν_e \to \numt$跃迁解的情况下的超级神冈探测器的昼夜（D-N）效应提供全面的预测。用椭圆轨道近似（EOA）描述地球绕日运动，计算了太阳$\nue$穿过地幔、地核、地核内2/3和（地核+地幔）的一年平均存活概率，精度优于1%.在所示的情况下的生存概率的结果得到了一个大的一组值的MSW跃迁参数$Δm^2$和$sin^22θ_{V}$从"保守“区域的MSW的解决方案，通过考虑到可能的相对较大的不确定性的值的$^{8}$ B和$^{7}$是中微子通量。我们的研究结果表明，在$sin^22 θ_{V} \leq 0.13$的情况下，中微子穿过地核的$ν_e$存活概率的一年平均D-N不对称性可以比中微子（仅穿过地幔+穿过地核）的概率的不对称性大6倍。在中微子穿过核心内2/3的情况下，增强更大。这表明，超级神冈实验可能能够测试太阳中微子问题的MSW解决方案的$sin^22θ_{V} \leq 0.01$区域进行选择性的D-N不对称测量。
1997-02-18 astro-ph hep-ph
Does the Sun Appear Brighter at Night in Neutrinos?
我们准确地计算了太阳中微子事件的数量作为太阳天顶角的函数，有和没有中微子振荡，在超级神冈，SNO和格兰萨索国家实验室的位置的探测器。使用不同的地球模型来估计地球物理的不确定性，和不同的太阳模型来估计太阳的不确定性，我们评估的太阳中微子事件的天顶角分布的MSW效应预测的失真。这种扭曲是由地球中的振荡和$ν-e$相互作用引起的，这种相互作用从$ν_μ$或$ν_τ$再生出$ν_e$。我们发现，天顶角分布的前两个时刻是更敏感的小混合角MSW的解决方案比传统的研究昼夜不对称。我们提出的iso-sigma等值线说明了超级神冈，SNO，BOREXINO，ICARUS和HERON/HELLAZ在其实际位置（和赤道）检测地球再生效应的潜力。四个开创性的太阳中微子实验所青睐的MSW解决方案预测了Super-Kamiokande，SNO，BOREXINO和ICARUS的特征扭曲，其范围从无法测量的小到$> 5σ$（stat），经过短短几年的观测。
1997-09-16 astro-ph hep-ph nucl-th
Parametric resonance in neutrino oscillations in matter
物质中的中微子振荡可以表现出一种特殊的共振增强--参量共振，它不同于MSW共振。当中微子轨道穿过地核时，地球内部大气和太阳中微子的振荡会发生参量增强。本文综述了物质中中微子振荡的参量共振。特别讨论了这种效应的物理解释及其在太阳和地球大气中微子振荡中的实验观测前景。
1999-07-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Testing MSW effect in supernova explosion with neutrino event rates
超新星中微子在传播过程中的味跃迁机制值得仔细研究。提出了一种验证SN中微子从SN核向地球传播过程中的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein效应的方法。非MSW的情况下，要区别于MSW的一个是中微子在真空中传播的非相干味跃迁概率和快速味转换引起的味均衡。我们的方法包括研究中微子事件率在液氩，液体闪烁，和水切伦科夫探测器的时间演化。液氩探测器对$ν_e$通量敏感，而液体闪烁探测器和水切伦科夫探测器通过逆$β$衰变过程测量$\barν_e$通量。$ν_e$（$\barν_e$）的通量是来自源的$ν_e$（$\barν_e$）和$ν_{μ,τ}$（$\barν_{μ,τ}$）通量的线性组合，其中各组分的权重由风味转变机制决定。利用目前可用的模拟SN中微子发射，$ν_e{\rm Ar}$和$\barν_e$逆$β$衰变事件率和相应的累积事件分数的时间演化计算高达$t=100~{\rm ms}$在DUNE，JUNO，和Hyper-Kamiokande探测器，分别。结果表明，利用各探测器中$t=0$到$t=100~{\rm ms}$的累积时间分布曲线下面积及其比值可以区分SN中微子的不同味跃迁方案。
2023-03-11 astro-ph.HE hep-ph
A Study of the Day - Night Effect for the Super-Kamiokande Detector: II. Electron Spectrum Deformations and Day - Night Asymmetries
利用高精度计算的太阳中微子在太阳中微子问题的MSW $ν_e \to ν_{μ(τ)}$跃迁解的情况下穿越地球的中微子的生存概率的结果，我们推导出了用Super Kamiokande探测器测量的$e^-$ -谱的变形中的一年平均昼夜（D-N）不对称性的预测，以及该探测器中能量积分一年信号的D-N不对称性。的不对称性计算太阳$ν_e$穿越地球地幔，核心和（地幔+核心）的一个大的代表性的一组值的MSW过渡参数$Δm^2$和$\sin^2 2θ_v$从"保守“的MSW解决方案区域考虑到可能的不确定性的$^8$ B和$^7$的中微子通量的值。的体积物质密度的值和在核心的化学成分的不确定性的影响，对D-N不对称预测进行了讨论。它示出，特别是，对于$\sin^2 2θ_v \leq 0.013$的一年平均的D-N不对称性的中微子穿过地球的核心可以大于不对称性（只有地幔交叉+核心交叉）中微子的一个因素高达6。在$\sin^2 2θ_v \gsim 10^{-4}$区，导出了Super Kamiokande探测器的$Δm^2 - \sin^2 2θ_v$平面上的Iso -（D-N）不对称性等值线。我们的结果表明，超级神冈实验可能能够测试的$\sin^2 2θ_v \le 0.01$区域的MSW解决方案的太阳中微子问题进行选择性的D-N不对称测量。
1997-05-22 astro-ph hep-ph
Effect of interaction with neutrons in matter on flavor conversion of super-light sterile neutrino with active neutrino
提出了一种超轻的不育中微子来解释低能太阳硼中微子的生存几率没有出现预期的上升。这是因为这种超轻无菌中微子可以通过太阳中发生的MSW共振与电子中微子发生有效的振荡。人们可能会自然而然地认为，在地球物质中传播的中微子也会发生类似的共振。我们研究了这种超轻无菌中微子与地球物质中的活性中微子的味转换。我们发现，超轻无菌中微子的情况下，可以很容易地通过可能的限制，从实验中可以测试中微子振荡的地球物质效应。理论上，我们发现这是由于中微子与物质中中子的中性流相互作用产生的势$V_n$的存在，使人们天真地期望的共振转换消失或被显著抑制。相比之下，太阳中的中子数密度可以忽略不计，并且$V_n$的效应被有效地关闭。这使得超轻无菌中微子与太阳电子中微子振荡所需的太阳MSW共振成为可能。有趣的是，太阳和地球的不同情况使得$V_n$分别有效地关闭和打开。这一观察使超轻无菌中微子的情况非常有趣。
2014-03-11 hep-ph
DUNE atmospheric neutrinos: Earth Tomography
本文通过分析大气中的中微子振荡，证明了DUNE实验可以测量地球的密度剖面。能够进行这种测量的关键特征是液氩时间投影室的详细事件重建能力。这使得研究亚GeV的大气中微子成分，它具有丰富的振荡现象，强烈依赖于来自地球的物质势。我们提供了一个教学讨论的MSW和参数共振及其在测量的核心和地幔密度的作用。通过进行详细的模拟，占粒子重建在DUNE，核物理效应相关的中微子-氩相互作用和几个不确定性的大气中微子通量，我们设法获得一个强大的估计DUNE的敏感性地球物质配置文件。我们发现DUNE在400~ kton-年的曝光量下可以测量地球的总质量，精度为8.4%。考虑到以前对地球总质量和转动惯量的测量，在相同曝光量下，可以分别以8.8%、13%和22%的精度确定地核、下地幔和上地幔的密度。最后，DUNE可以在光束调试和远探测器模块启动和运行时获取大气中微子数据。对于60~ kton-年的低曝光量运行，相当于两个远距离探测器运行三年，我们发现DUNE能以$\sim30\%$精度测量堆芯密度。
2021-09-30 hep-ex hep-ph
Coherence and the Day - Night Asymmetry in the Solar Neutrino Flux
我们认为太阳中微子问题的MSW解决方案预测的昼夜不对称性。对中微子能量的积分，以及对产生区域或超过一天的时间间隔的积分，导致了到达地球的振荡的平均化。这相当于把到达地球表面的中微子态看作是中微子质量本征态的非相干混合（即使波包没有发散）。因此，地球内部的$ν_e$ -再生效应是不相干的，与hep-ph/9902435中的结果相反。
1999-03-11 hep-ph
1-3 leptonic mixing and the neutrino oscillograms of the Earth
我们发展了一个详细和全面的描述中微子振荡驱动的1-3混合在地球的物质。描述是有效的现实（PREM）地球密度分布在整个范围内的最低点角和中微子能量超过1 GeV。它可以应用于大气和加速器中微子的振荡。结果以地球的中微子谱图的形式表示，即中微子能量-最低点角平面上的等振荡概率等值线。根据振幅和相位条件，给出了包括MSW峰、参数脊、局部极大值、零点和鞍点的频谱图的详细物理解释。得到了概率的精确解析公式。我们研究了振荡模式对θ_13的依赖性，特别发现当sin ^2（2 θ_13）小到0.009时，跃迁概率P > 1/2。我们考虑的振荡模式的物质密度剖面的依赖性和评论的可能性振荡层析成像的地球。
2007-01-31 astro-ph hep-ex hep-ph
Torsional modulation of atmospheric neutrino oscillation
该研究探讨了时空扭量对大气中微子振荡的影响，通过求解薛定谔方程分析了中微子转换概率和存活概率，并讨论了CP相位角依赖性及MSW效应。
2025-08-15 hep-ph
Neutrino tomography - Learning about the Earth's interior using the propagation of neutrinos
由于中微子的传播受到地球物质存在的影响，它为探测地球内部开辟了新的可能性。不同的方法包括基于高能（TeV以上）中微子与地球物质相互作用的技术，以及利用MSW效应对低能（MeV至GeV）中微子的中微子振荡的方法。原则上，来自许多不同来源的中微子（太阳，大气，超新星，光束等）可以使用在这次演讲中，我们总结和比较了不同的方法，重点是最近的发展。此外，我们还指出了与中微子振荡有关的其他地球物理方面。
2006-07-03 hep-ph physics.acc-ph physics.geo-ph
Toward precision measurements in solar neutrinos
太阳中微子物理学进入了精确测量阶段。在这方面，我们提出了一个精确的解析描述的背景下，LMA MSW解决方案的太阳中微子问题的中微子转换。利用绝热微扰理论，我们导出了考虑地球内部非绝热修正和再生效应的$ν_e$生存概率的解析公式。概率是中微子产生区域的平均值。我们发现非绝热修正的量级为$10^{-9}-10^{-7}$。利用地球再生效应公式，讨论了$ν_e$通量随天顶角变化的特征。特别是，我们表明，在地球表面的小结构的影响可能是重要的。
2004-10-04 astro-ph hep-ex hep-ph
TeV Neutrinos in a dense medium
本文研究了高能（TeV）中微子在介质中的色散关系。我们使用热场论的实时形式，我们包括W规范玻色子的传播子的影响。然后我们考虑宇宙中微子穿越地球的MSW振荡，采用LSND结果建议的中微子参数值。结果表明，当能量在10 TeV左右时，中微子通过地心时的$ν_μ$通量将减少15%.
1999-04-21 astro-ph hep-ph
Earth Matter Effect in 7Be Solar Neutrino Experiments
我们使用真实的信号率和背景率数据，确定了卡姆兰德实验和博雷西诺实验对地球中中微子再生效应的灵敏度，并将其作为Δ m^2和θ的函数。我们将用卡方法得到的结果与用传统的昼夜不对称性分析得到的结果进行了比较。我们还研究如何以及一个应该能够测量的中微子振荡参数，如果一个大的昼夜不对称性被观察到，以低的解决方案为例。我们提出了一个扩大的参数空间，它包含了大于π/4的混合角，其中重质量本征态主要是nue，并确定了这个传统上被忽略的情况下电子中微子的生存概率。我们强调，这部分的参数空间产生不同的物理结果时，处理MSW解决方案的太阳中微子之谜，不应被忽视。
1999-10-12 hep-ph
Status of the MSW Solutions to the Solar Neutrino Problem
我们提出了一个更新的全球分析的两味MSW解决方案的太阳中微子问题的转换nu_e到活跃或不育中微子。我们执行一个适合的完整数据集对应的825天超级神冈数据样本以及氯，GALLEX和SAGE实验。我们使用所有测量的总事件率以及超级神冈的天顶角依赖性，能谱和季节变化的事件的数据。对于转换成活跃的中微子，我们发现，虽然总事件率的数据有利于小混合角（SMA）的解决方案，一旦完整的数据集包括SMA和大混合角（LMA）的解决方案给一个等效的适合的数据。组合分析的最佳拟合点为Δ m^2=3.6 × 10^{-5} eV^2 sin^2（2 θ）=0.79，其中chi^2_min=35.4/30 d.o.f; Δ m^2=5.1~ 10^{-6} eV^2和sin^2（2 θ）=5.5 × 10^{-3}，其中chi^2_min=37.4/30 d.o. f。与早期的504天研究Bahcall-Krastev-Smirnov相比，我们的结果表明，LMA解决方案不仅是允许的，但略有偏好。我们还表明，季节性影响，虽然很小，仍然可能达到8.5%，在最佳拟合的LMA解决方案，而不冲突的提示昼夜变化（6%是由于地球轨道的偏心率）。为了转换成无菌中微子，只有SMA解是允许的，其最佳拟合点Δ m^2=5.0 10^{-6} eV^2，sin^2（2 θ）=3。10^{-3}和chi^2_min=40.2/30 d…
1999-10-15 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrino oscillograms of the Earth: effects of 1-2 mixing and CP-violation
我们发展了一个全面的描述三味中微子振荡在整个范围内的最低角和能量超过0.1 GeV的中微子振荡图。对1-2质量分裂和混合的影响以及1-2和1-3振荡模式的干扰进行了量化。1-2质量分裂和混合导致在Enu ~= 0.2GeV处，除了MSW共振峰外，还出现了参数共振峰。我们表明，干涉效应，特别是CP破坏，有一个域结构的边界确定的太阳和大气魔线和线的干涉相位条件。研究了Dirac CP-破坏相位对双曲图的依赖性。我们发现，当sin ^2（2 θ 1 - 3）< 0.1时，在1-2和1-3共振区，共振图对δ的依赖性最强。
2008-06-18 astro-ph hep-ex hep-ph
On in situ Determination of Earth Matter Density in Neutrino Factory
本文指出，在中微子工厂中，在魔基线L = \sqrt{2} π/ G_{F} N_{e}（N_{e}为电子数密度）处放置一个探测器，可以精确地原位测定地球物质密度ρ。在theta_{13}相对较大的区域，物质密度测定的准确度非常好，在sin ^2 2 theta_{13} =0.1、10^{-2}和3 x 10^{-3}时，1 σ CL的分数不确定度δρ/ ρ分别约为0.43%、1.3%和\lsim 3%。在较小的theta_{13}下，不确定度取决于CP相位增量，但它仍然很小，在sin ^2 2 theta_{13} = 10^{-4}时，在整个增量区域的3/4以上，不确定度为3%-7%。这些结果将使我们能够解决由于地球物质密度在theta_{13}和δ的大范围内的不确定性而导致的CP破坏被掩盖的问题。它可以提供一个地球物理模型的测试，或者它可以作为一种方法，严格测试的MSW理论的中微子在物质中的传播，一旦一个准确的地球物理估计的物质密度是可用的。
2007-03-16 hep-ex hep-ph physics.geo-ph
Solar Neutrino Oscillations in the Moon
本文的前三个季度包括中微子振荡的教学回顾，包括真空振荡，恒定密度物质振荡和变密度物质振荡。然后，我们解决的问题，是否MSW太阳中微子振荡在月球上可以观察到日食。对于小角度的MSW解决方案，效果是不可测量的;对于大角度的解决方案，我们发现一个增强的速率，可以大到两个因素。由于太阳的中心，从一个典型的太阳中微子探测器（通过一个透明的地球）被覆盖了大约每十年三个小时，世界范围内的事件率为每小时几个太阳中微子事件可能足以观察到这种效应。这项工作构成了布赖恩梅森的本科毕业论文，并已提交给美国物理学杂志。
1994-09-23 hep-ph
An accurate analytic description of neutrino oscillations in matter
本文导出了任意密度分布物质中双味中微子振荡几率的一个简单的封闭形式的解析表达式。我们的公式是基于微扰展开，并允许一个简单的计算高阶修正。当密度沿中微子路径变化相对缓慢和/或中微子能量不是很接近Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）共振能量时，膨胀参数很小。我们的近似不等价于绝热近似，而是超越了绝热近似，我们用几个模型的密度剖面（包括地球的PREM密度剖面）证明了我们结果的正确性。它表明，通过结合从有效的MSW共振以下和以上的扩展得到的结果，可以得到一个很好的描述中微子振荡的物质在整个能量范围内，包括共振区。
2008-12-22 hep-ph
A High-Precision Numerical Framework for Time-Varying Solar Neutrino Flux with Full Earth Matter Oscillation Corrections for Global Underground Laboratories
Tsinghua University（清华大学）；Nankai University（南开大学）
本文针对当代高精度太阳中微子测量需求，提出统一高效框架，纳入时变日地距离、不同维度地球物质效应及快速MSW形式，实现大规模扫描，给出中国锦屏等地下实验室的特定地点中微子通量预测。
2026-08-03 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Feasibility Study for Measuring Geomagnetic Conversion of Solar Axions to X-rays in Low Earth Orbits
我们提出了一个详细的计算的预期率的太阳轴子的地磁转换为X射线（GECOSAX）沿轨道的X射线卫星。我们使用真实的卫星轨道和传播时间。一个现实的地球磁场，它正确地占其空间不均匀性模型，使用。我们还考虑了地球大气对X射线传播的影响，计算了轴子-光子转换概率。为了估计轴子-光子耦合g_{aγ}可能的灵敏度，我们使用SUZAKU卫星对预期背景的实际测量。假设探测器面积为10^3 cm ^2，数据约为10^6 s，我们证明，对于质量m_a<10^{-4} eV的轴子，从GECOSAX得到的2 σ极限g_{aγ} <（4.7-6.6）乘以10 ^{-11} GeV^{-1}是可以实现的。这显著超过了当前实验室对g_{aγ}的敏感性。
2009-03-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Acquire information about neutrino parameters by detecting supernova neutrinos
我们考虑了超新星激波效应、Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）效应、集体效应和地球物质效应对地球上II型超新星中微子探测的影响。结果表明，超新星中微子事件数与中微子质量等级、中微子混合角$θ_{13}$和中微子质量有关。因此，我们提出了可能的方法来确定质量等级，并获得有关$θ_{13}$和中微子质量的信息，通过检测超新星中微子。我们将这些方法应用到当前的一些中微子实验中。
2010-06-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Some uncertainties of neutrino oscillation effect in the NO$ν$A experiment
本文研究了中微子在地球物质中相干前向散射效应（MSW机制）和中微子在NO $ν$ A探测器核靶上准弹性散射截面的不相关性。讨论了NO $ν$ A对中微子质量等级和CP破坏相的敏感性。
2016-03-24 hep-ph
Effects of degenerate sterile neutrinos on the supernova neutrino flux
我们考虑了存在与活跃中微子质量密切简并与之混合的惰性中微子的可能性。我们研究了这种活跃-惰性中微子混合对地球上超新星中微子流组成的影响。如果在活跃和惰性中微子之间发生绝热的微波跃迁，它可能会大大减少电子中微子通量。
2004-08-11 hep-ph
The Oscillation Length Resonance in the Transitions of Solar and Atmospheric Neutrinos Crossing the Earth Core
本文综述了太阳中微子和大气中微子穿过地核时在地球上发生的$ν_2 \to ν_{e}$和$ν_μ \to ν_{e}$（$ν_e \to ν_{μ(τ)}$）跃迁中中微子振荡长度共振的特征。共振在小混合角下显著增强这些转变，但与MSW不同。它可以是负责任的，例如，对于天顶角$θ_{z} \sim (130^{\circ} - 180^{\circ})$处的类e事件的小过量，并且可以产生由超级神冈大气中微子数据所展示的$μ-$类事件的速率的至少部分天顶角依赖性。
1998-11-14 astro-ph hep-ph
Day - Night Effect Predictions for the SNO Detector
在太阳中微子问题的MSW $ν_e \to ν_{μ(τ)}$和/或$ν_e \to ν_s$跃迁解的情况下，对SNO探测器中能量积分一年信号的昼夜（D-N）不对称性进行了详细预测。在充电电流（CC）和$ν- e^{-}$弹性散射（ES）事件率的不对称性计算两个MSW的解决方案;在$ν_e \to ν_s$过渡解决方案的情况下，中性电流（NC）事件率的D-N不对称性推导以及。计算了太阳中微子穿过地幔（Mantle）、地核（Core）和地核和/或地幔（Night）的三个夜间事件样本的不对称性。不确定性的影响，例如，分析了CC和NC中微子与氘反应截面值对相应D-N不对称性预言的影响。它示出，特别是，由于强烈增强的太阳中微子的跃迁穿过地球核心，在$\sin^22θ_V \leq 0.01$相应的一年平均的D-N不对称性的情况下的CC事件的核心样本中的$ν_e \to ν_{μ(τ)}$解决方案可以大的一个因素高达$\sim 8$比在夜间样本的不对称性。SNO探测器$Δm^2 - \sin^22θ_V$平面中的Iso -（D-N）不对称轮廓在CC、ES和NC事件的核心和夜间样本的区域$\sin^22θ_V \gsim 10^{-4}$中导出。
2000-04-16 astro-ph hep-ph
Neutrino oscillations: theory and phenomenology
简要概述了中微子振荡的理论和现象学的选定主题。其中包括：真空和物质中的中微子振荡; 3味中微子振荡的现象学和有效的2味近似;真空和物质中中微子振荡的CP和T破坏;物质对ν_μ \leftrightarrow ν_τ振荡的影响;地球内部中微子振荡的参数共振; MSW共振以下和以上的振荡;中微子振荡理论中未解决的问题。
2006-10-05 astro-ph hep-ex hep-ph
Solar neutrinos: Oscillations or No-oscillations?
2015年诺贝尔物理学奖被授予“...发现中微子振荡，证明中微子有质量”。虽然SuperKamiokande（SK）确实发现了振荡，但SNO观察到了太阳物质中中微子的绝热（几乎无振荡）味转换效应。除了地球内部的小$ν_e$再生外，振荡对太阳中微子是无关紧要的。振荡和绝热转换并不意味着质量唯一，需要进一步的研究来证明非零中微子质量是SNO结果的基础。振荡现象（相位效应）和绝热转换（由物质混合变化驱动的MSW效应）以教学方式进行描述。
2017-09-19 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Detection of supernova neutrinos on the Earth for large theta13
在地球上探测到的超新星中微子会受到冲击波效应、Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）效应、中微子集体效应和地球物质效应的影响。考虑到大亚湾合作组最近提供的关于大混合角$θ_{13}$（$\backsimeq8.8^{\circ}$）的实验结果，并利用已有的SN高共振时中微子转换几率$P_{H}$的知识，在大混合角$θ_{13}$的情况下，$P_{H}$是超几何函数的形式，推导出了考虑激波效应的$P_{H}$的表达式.结果表明，由于激波的影响，在一定的时间范围内，$P_{H}$不为零。在综合考虑这四种物理效应和扫描相关参数的基础上，计算了大亚湾核实验中SN中微子的事例数。结果表明，地球上中微子事件数的行为依赖于中微子质量等级和中微子光谱参数，包括温度$T_α$、无量纲箍缩参数$η_α$或$β_α$（其中$α$指中微子味）、平均能量$< E_α>$和SN中微子光度$L_α$ .本文还比较了中微子能量分布的两种参数化方法的结果，并给出了大亚湾核试验将探测到的SN中微子事件数的范围。
2013-03-04 hep-ph
Atmospheric neutrinos at Super-Kamiokande and parametric resonance in neutrino oscillations
我们考虑地球大气中微子的振荡在三中微子计划与$Δm^2$系列和一个小的混合物的电子中微子的重质量本征态的混合角$θ_{13}$。结果表明，对于由Super-Kamiokande数据和$\sin^2 2θ_{13} \aprle 0.2$所指示的$Δm^2 \simeq (0.5 - 3) \times 10^{-3}$ eV $^2$，MSW和参量共振增强了多GeV中微子在次优势$ν_μ \leftrightarrow ν_e$模中的振荡.当中微子穿过地核时发生的参量共振对$Δm^2 \simeq (1 - 2)\times 10^{-3}$ eV $^2$，$\sin^2 2θ_{13} \aprle 0.06$起主导作用。共振物质效应导致可观察到的过量的e-类事件与特定的天顶角的依赖性，即使是小的$θ_{13}$。多GeV类电子事件的上下不对称性在$|\cos Θ_e| > 0.2$和$|\cos Θ_e| > 0.6$中分别达到15%和30%，其中$Θ_e$是电子的天顶角。
1998-10-07 hep-ex hep-ph
Propagation of GeV neutrinos through Earth
本文研究了地球物质对上升GeV中微子振荡的影响。对于中微子能量在3至12 GeV的范围内，我们观察到三个不同的共振峰的振荡过程$ν_e\leftrightarrow ν_{μ,τ}$在三个\textit{distinct}密度。然而，根据地球最真实的密度分布，中微子能量6.18 GeV处对应于密度$6.6\,g/cm^3$的第二个峰值并不存在。因此，在这个能量下的共振不可能是MSW型的。为了计算这些GeV中微子在地球上观测到的通量，我们考虑了两种不同的源通量比，即标准情况下的通量比为$1:2:0$，μ介子阻尼情况下的通量比为$0:1:0$。据观察，在检测器，而标准的情况下给出了所观察到的通量比$1:1:1$，μ子阻尼的情况下有一个不同的比率。对于μ子阻尼的$E_ν < 20$ GeV情形，我们总是得到观测到的中微子通量为$Φ_{ν_e} < Φ_{ν_μ}\simeq Φ_{ν_τ}$，对于$E_ν > 20$ GeV情形，我们得到平均的$Φ_{ν_e}\sim 0$和$Φ_{ν_μ}\simeq Φ_{ν_τ}\simeq 0.45$。即将到来的PINGU将能够更多地揭示这些GeV中微子共振的性质，并希望能够在GeV能量范围内区分中微子产生的不同过程。
2018-07-27 hep-ph
New Enhancement Mechanism of the Transitions in the Earth of the Solar and Atmospheric Neutrinos Crossing the Earth Core
结果表明，在真空中$ν_e - ν_{μ(τ)}$混合的情况下，太阳中微子和地球大气中微子的$ν_2 \to ν_{e}$和$ν_μ \to ν_{e}$（$ν_e \to ν_{μ(τ)}$）跃迁在穿过地核时被一种新的共振强烈增强。共振是在小的混合角，但不同于MSW的。它在许多方面类似于在两个磁场的特定配置中发生的电子顺磁共振。新共振存在的条件包括，特别是，在地幔和地核中的中微子振荡长度的特定约束，因此共振是一个“中微子振荡长度共振”。它还导致在$ν_e - ν_s$混合的情况下$ν_2 \to ν_e$和$ν_e \to ν_s$跃迁的增强以及在小混合角下$\barν_μ \to \barν_{s}$（或$ν_μ \to ν_{s}$）跃迁的增强。在穿越地核的太阳和大气中微子跃迁中存在中微子振荡长度共振，这对当前和未来的太阳和大气中微子实验，特别是对超级神冈实验结果的解释具有重要意义。
1998-09-30 astro-ph hep-ph
Expected flavor composition of supernova neutrinos
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)（意大利国家核物理研究所-格兰萨索国家实验室）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；RIKEN iTHEMS（理化学研究所 iTHEMS）；Department of Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）
本文研究了核心坍缩超新星中中微子风味组成，通过考虑退相干和标准物质效应，预测了电子风味分数在不同质量顺序下的稳健结果。
2025-12-19 hep-ph
Enhancing Mechanisms of Neutrino Transitions in a Medium of Nonperiodic Constant - Density Layers and in the Earth
中微子通过由i）两层不同密度的恒定介质或ii）三层恒定密度的介质时，其跃迁$ν_μ (ν_e) \to ν_e (ν_{μ;τ})$、$ν_{2} \to ν_e$等的概率极值，其中第一层和第三层相同，但密度不同于第二层（例如，地球上的地幔-核-地幔）进行了分析。我们发现，除了MSW和中微子振荡长度共振（NOLR）的局部极大值前面讨论，存在新的共振干涉性质的绝对极大值。后者对应于总中微子转换的新效应。新的极大值的存在条件得到满足，特别是，对于地核穿越太阳和大气中微子。我们证明了NOLR和新的共振增强是由不同密度层中中微子跃迁振幅之间的最大建设性干涉引起的。穿过地核的太阳中微子和大气中微子在地球中跃迁的强共振增强是由于总中微子转换的新效应。
2016-09-18 astro-ph hep-ph
