关于“对GSI实验中类氢重离子K壳层电子俘获衰变率的时间调制”一文的答复

在GSI实验中类氢重离子K壳层电子俘获衰变率的时间调制

On the time modulation of the K-shell electron capture decay rates of H-like heavy ions at GSI experiments

根据GSI的实验数据，K壳层单电子类氢重离子（如142 Pr 58+、142 Pm 60+和122 I52+）的核K壳层电子俘获（EC）衰变产生的子离子数随时间的变化规律为T_（EC）= A/20 s，周期为几秒。其中A是母核的质量数，振幅a^（EC）_d ~ 0.21。我们表明，这些数据可以解释在两个大质量中微子质量本征态的干扰。干涉项的出现是由于大量中微子的质量本征态能量和两体衰变通道中子离子的波函数的重叠，这是由GSI实验中对子离子的时间差分探测所引入的能量和动量不确定性引起的。

来自GSI异常的中微子质量

Neutrino masses from the GSI anomaly

研究了重核强库仑场对类氢离子140 Pr 58+和142 Pm 60 + K壳层电子俘获衰变产生的大质量中微子的影响。本文计算并讨论了荷Ze核的强库仑场中虚生带电轻子W玻色子对对中微子质量的修正，以及它们对最近在达姆施塔特GSI的类H ~（140）Pr ~（58）+和~（142）Pm ~（60）+离子的EC衰变中观测到的子离子数时间调制周期的影响。这些修正解释了从EC衰变的时间调制中获得的中微子质量平方与从Kamland的反中微子振荡实验中推导出的中微子质量平方之间的2.9倍的差异。

在GSI上两体电子俘获测量中的中微子效应

Neutrino effects in two-body electron-capture measurements at GSI

在德国达姆施塔特GSI实验室的储存环单离子实验中，报道了类氢离子到反冲离子加未检测到的中微子的两体衰变中电子捕获率的振荡行为，周期约为7 s。Ivanov和Kienle [PRL 103，062502（2009）]通过末态的中微子混合将这一时期归为中微子质量。本文提出了反对这种解释的新论点，同时认为这些“GSI振荡”可能与储存环静态磁场中的中微子自旋进动有关。这种情况下需要一个狄拉克中微子磁矩比Borexino太阳中微子的玻尔磁子上限0.54 x 10 E（-10）小六倍[PRL 101，091302（2008）]，其后果进行了探讨。

GSI振荡对中微子味质量本征态的干扰及测量过程

GSI Oscillations as Interference of Neutrino Flavour Mass--Eigenstates and Measuring Process

本文证明了测量仪器，即测量过程，在解释类氢重离子K壳层电子俘获（EC）衰变率的时间调制（或GSI振荡）为电子中微子组分的中微子质量本征态干扰的充要条件形成中的重要作用。对于我们的分析，我们使用一个玩具模型，这是最近提出的Peshkin arXiv：1403.4292 [nucl-th]的GSI振荡的机制验证的中微子质量本征态的干扰伊万诺夫和Kienle物理评论。103，062502（2009）中所述。

在GSI电子俘获测量中的中微子磁矩效应

Neutrino magnetic moment effects in electron-capture measurements at GSI

我猜想，GSI的类氢重离子两体电子俘获衰变的单离子测量中所报道的时间调制衰变率可能与储存环静态磁场中的中微子自旋进动有关。这些“GSI振荡”产生于磁场内外衰变幅度之间的干扰，这种情况需要狄拉克中微子的磁矩比Borexino太阳中微子上限0.54 x 10 E（-10）玻尔磁子低六倍。我还以一种以前没有讨论过的方式表明，与大质量中微子振幅之间的干扰有关的时间调制，如果这种干扰可能出现的话，其周期至少比报道的短四个数量级，并且在给定GSI测量的时间分辨率的情况下，平均值必须为零。

电子俘获储存环实验中的中微子信号

Neutrino signals in electron-capture storage-ring experiments

本文重新考虑了GSI储存环实验中类氢母离子P电子俘获衰变中的中微子信号，着重讨论了P -> D + e-neutrino两体衰变中子离子D在储存环中的准圆运动。有人认为，在某种程度上，子离子被检测到，这些检测率可能会表现出调制的周期为秒级，类似于GSI存储环实验中报道的两体衰变率[1，2]。在储存环中或使用陷阱的新的专门实验可以探索这些调制。

对C. Giunti，Phys. Lett. B 665，92（2008），0805.0431

Comments on "Rates of processes with coherent production of different particles and the GSI time anomaly"by C. Giunti, Phys. Lett. B 665, 92 (2008), 0805.0431

我们给评论最近的文件Giunti（物理学快报。B 665，92（2008），arXiv：0805.0431 [hep-ph]），并批评了我们对实验观察到的类H离子140 Pr 58+和142 Pm 60+的K壳层电子捕获衰变速率中干扰项的周期性时间依赖性的解释，作为两个中微子味混合。我们还表明，这种现象不能解释的一个母离子的两个国家的Giunti提出的相干混合。

~（205）Hg ~（80+）和~（207）Tl ~（81+）离子的第一禁戒连续态和束缚态β ^-衰变率

First-Forbidden Continuum- and Bound-State beta^- -Decay Rates of Bare 205Hg80+ and 207Tl81+ Ions

计算了205 Hg 80+和207 Tl 81+离子连续态和束缚态β ^-衰变的衰变率λ_（β ^-_c）和λ_（β ^-_b）。对于衰变率比R_（b/c）= λ_（beta^-_b）/λ_（beta^-_c），我们得到205 Hg ~（80）+和207 Tl ~（81）+的R_（b/c）分别为0.161和0.190。~（207）Tl ~（81+）衰变比R_（b/c）= 0.190的理论值与在GSI获得的实验数据R^exp_（b/c）= 0.188（18）在1%的精度范围内一致。205 Hg ~（80+）的理论比值R_（b/c）= 0.161比最近在GSI测得的实验值R_（b/c）= 0.20（2）小约20%。

GSI振荡作为新物理实验室

GSI Oscillations as Laboratory for Testing of New Physics

分析了类氢重离子{^{142}}{ \rm Pm}^{60+}的GSI振荡的最新实验数据，该振荡是K壳层电子俘获（EC）衰变速率的时间调制。我们遵循GSI振荡的机制，所造成的中微子味质量本征态的电子中微子的内容的干扰。我们给出的参数，这些实验数据显示i）存在的不育中微子，这是必要的解释的相移，ii）观察到的CP破坏，有关的相移，和iii）的影响的量子芝诺效应，解释不同的振幅和相移的两个运行的测量值与不同的时间分辨率和不同数量的连续测量。

类H ~（140）Pr 58+和类He ~（140）Pr 57+离子的弱衰变

Weak decays of H-like 140Pr58+ and He-like 140Pr57+ ions

用标准弱相互作用理论计算了最近在GSI ESR离子储存环上测量的类H ~（140）Pr ~（58+）和类He ~（140）Pr ~（57+）的核K壳层电子俘获（EC）和正电子（β ~+）衰变常数λ_（EC）和λ_（β ^+）。计算的衰变常数比R = λ_（EC）/λ_（β ^+）与实验值符合，精度优于3%。

类氢重离子和中微子质量K壳层电子俘获衰变率的时间调制

Time Modulation of K-Shell Electron Capture Decay Rates of H-Like Heavy Ions and Neutrino Masses

我们计算的中微子质量，使用的时间调制的K-壳层电子捕获（EC）的H-类重离子的衰变率，在GSI测量的周期的实验数据。考虑了大质量中微子与子离子强库仑场相互作用对中微子质量的修正。

“达姆施塔特振荡”能否看作类氢母离子的两个紧密分布的质量本征态？

Can the "Darmstadt oscillations" be treated as two closely spaced mass-eigenstates of the H-like mother ions ?

讨论了类H重离子轨道K壳层电子俘获衰变率的“Darmstadt振荡”是由衰变中的类H重离子的两个相干激发的、紧密间隔的质量本征态的量子拍频引起的。我们发现，这种解释类H重离子EC衰变速率时间调制的机制导致了这些离子的β ^+衰变速率具有相同周期的时间调制。类H重离子β ^+衰变速率的这种时间依赖性与GSI的实验数据相矛盾。

类氢重离子轨道电子俘获衰变的时间调制

Time Modulation of Orbital Electron Capture Decays of H-like Heavy Ions

根据GSI的实验数据，由类H的140 Pr 58+、142 Pm 60+和122 I52+离子的核K壳层电子捕获（EC）衰变产生的子离子的数量的速率在时间上以几秒量级的周期T_{EC}进行调制，服从A标度T_{EC} = A/20 s，其中A是母核的质量数，并且具有振幅a^{EC}_d ~ 0.21。反过来，正电子衰变模式的H-样142 Pm 60+离子表现出没有时间调制的衰变率。如在Phys. Rev. Lett中所示。103，062502（2009）和Phys. Rev. Lett. 101，182501（2008），这些数据可以通过两个大质量中微子质量本征态的干涉来解释。在这封信中，我们给我们的论文的评论的答复物理。103，062502（2009）由A. Gal（arXiv：0809.1213v2）。

中微子味混合产生的类氢140 Pr 58+离子K壳层电子俘获衰变的时间调制

On the time-modulation of the K-shell electron capture decay of H-like 140Pr58+ ions produced by neutrino-flavour mixing

根据GSI最近的实验数据，类氢离子~（140）Pr ~（58）+的核K壳层电子俘获（EC）衰变产生的子离子~（140）Ce ~（58）+的数目随时间的变化具有周期T_d = 7.06（8）sec和振幅a_（EC）= 0.20（2）的调制。我们证明这种现象可以用中微子味混合来解释，并推导出质量平方差Δ m^2_（21）= m^2_2 - m^2_1 = 2.22（3）x10^（-4）eV^2。

类氢离子多光子共振跃迁K电子俘获衰变的时间调制

Time Modulation of K-electron Capture Decay of Hydrogen-Like Ions with Multiphoton Resonance Transitions

利用基态超精细态之间的多光子共振跃迁对类氢离子的电子俘获衰变进行了时间调制，得到了类氢离子的Gamow-Teller跃迁$1^+\to 0^+$ .所提出的机制提供了一个时间振荡衰减的频率高达0.1赫兹。提出了一种观察潘宁阱中离子调制的实验方法。试图理解GSI异常与多光子跃迁。

类氢~（140）Pr ~（58）~+ β ^+$-衰变速率的时间调制

On the Time-Modulation of the beta^+$-Decay Rate of H-like 140Pr58+ Ion

根据GSI最近的实验数据，类氢离子140 Pr 58+和142 Pm 60+的核K壳层电子俘获（EC）衰变产生的子离子数随时间的变化具有周期T_（EC）simeq 7s和振幅a_（EC）simeq 0.20的调制。我们研究了类氢140 Pr 58+的核正电子（β ^+）衰变率的时间依赖性。我们发现，类氢140 Pr 58+离子和任何类氢重离子的β ^+衰变率的时间依赖性都不能被观察到。这一结果可为今后GSI类氢重离子140 Pr 58+和142 Pm 60 + β ^+衰变率随时间变化的分析和测量方法的检验提供预测。

衰变定律中的振荡：对GSI实验中异常现象的一种可能的量子力学解释

Oscillations in the decay law: A possible quantum mechanical explanation of the anomaly in the experiment at the GSI facility

研究了量子力学系统偏离通常指数衰减律的情况。我们表明，简单的和物理动机的偏离不稳定状态的Breit-Wigner能量分布足以产生特殊的偏离指数衰减定律。用$p(t)$表示生存概率，其导数$h(t)$通常在通常的指数函数之上显示振荡行为。我们认为，这可以是一个可行的解释所观察到的实验结果在GSI达姆施塔特，在那里的功能$h(t)$已被实验测量的电子捕获类氢离子的衰变。此外，如果我们的解释是正确的，我们预测，通过在接近初始的时间测量$h(t)$，每秒的衰变数迅速下降到零。

类氢离子弱衰变中的反常现象

Anomalies in weak decays of H-like ions

我们研究了不稳定系统衰减律中振荡的出现。我们特别讨论了在类氢离子的电子俘获衰变中出现的所谓GSI异常的情况，并证明了这种振荡不能用中微子振荡来解释。然后，我们讨论如何这样的异常可能是密切相关的不稳定系统的衰变规律的情况下，他们的光谱函数偏离布赖特-维格纳形状。

类氢重离子非指数衰变中的自旋-转动耦合

Spin-rotation coupling in non-exponential decay of hydrogenlike heavy ions

我们讨论了一个模型，其中最近报道的调制在衰变的类氢离子${}^{140}$ Pr $^{58 +}$和${}^{142}$ Pm $^{60 +}$产生的旋转耦合到电子和核的自旋（托马斯旋进）。一个类似的模型正确地描述了μ子$ g-2$实验中的电子调制。如果束缚电子的洛伦兹因子为$\sim 1.88$，则束缚电子g因子的QED值$g({}^{140}$ Pr $^{58 +})=1.872$和$g({}^{142}$ Pm $^{60 +})=1.864$与GSI实验结果一致.后者由两组实验数据中的任何一组固定。该模型预测，如果离子的运动是线性的，或者如果离子停止在目标中，则调制是不可观察的。

电子俘获中的衰变振荡与中微子质量差

Decay Oscillations in Electron Capture and the Neutrino Mass Difference

量子力学理论不允许用于从电子俘获引起的类氢离子衰变率中的“GSI振荡”推断中微子质量差的模型。还没有证明质量差相关振荡的存在与量子力学相冲突，但没有一致的量子力学模型可以预测它们。

高能重离子碰撞中$ Q \bar {Q} $ -对的相干和非相干双衍射产生

Coherent and Non-Coherent Double Diffractive Production of $ Q \bar {Q} $ - pairs in Collisions of Heavy Ions at High Energies

研究了高能重离子散射中重夸克-反夸克对（$Q \bar{Q}$）的双相干和非相干衍射产生。计算了在$pp$、$CaCa$和$PbPb$碰撞中形成$c \bar{c}$和$b \bar{b}$对过程的总截面和微分截面。所考虑的机制的贡献是在硬（QCD）散射过程中获得的重夸克-反夸克对数目的百分之几，它将在$c$，$b$夸克的登记或例如在夸克-胶子等离子体中的重夸克偶素抑制效应的研究中被考虑。在寻找中等质量Higgs玻色子等方面的应用，表明相干散射过程的截面足够大。这使得它适合于研究高能核相互作用中的集体效应。给出了这种效应的一个例子：大值的不变质量的$Q \bar{Q}$对，$M_{Q \bar{Q}} \gsim 100$ GeV，与一个大的快度间隙之间的衍射射流$Δη> 5$。

Effect of electron screening on the $α$ decay

The physical principles that determine the effect of the electron shell of an atom on the alpha decay rate of the nucleus are presented. The effect is shown to be negative. Numerical calculations of the effect in helium-like ions are performed. It accounts for more than 80% of the effect in neutral atoms. The prospects for experimental detection of the effect in the storage rings of the GSI Darmstadt, ISF Lanzhou are discussed.

离子储存环时间调制轨道电子俘获衰变中中微子振荡的动力学和量子场论

Kinematics and Quantum Field Theory of the Neutrino Oscillations Observed in the Time-modulated Orbital Electron Capture Decay in an Ion Storage Ring

根据GSI实验的最新实验数据，由类H离子${^{140}}{\rm Pr}^{58+}$的核K壳层电子捕获（EC）产生的子离子$^{140}{\rm Ce}^{58+}$的数目的速率在时间上以周期$T_d=(7.06\pm 8) $秒调制。我们解释这种现象的中微子味混合，并表明，这可以理解标准的量子场论，并得出一个值的平方质量差$Δm^2_{21}=m^2_2-m^2_1=(0.763\pm 8) \cdot 10^{-4} \mathrm{eV}^2$。这证明了这样的过程提供了一个精确的方法来研究中微子-味道混合。

The applicability of hydrodynamics in heavy ion collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}}$= 2.4-7.7 GeV

To assess the degree of equilibration of the matter created in heavy-ion reactions at low to intermediate beam energies, a hadronic transport approach (SMASH) is employed. By using a coarse-graining method, we compute the energy momentum tensor of the system at fixed time steps and evaluate the degree of isotropy of the diagonal terms and the relative magnitude of the off-diagonal terms. This study focuses mostly on Au+Au collisions in the energy range $\sqrt{s_{\rm NN}}$ = 2.4-7.7 GeV, but central collisions of lighter ions like C+C, Ar+KCl and Ag+Ag are considered as well. We find that the c…