GeV-scale hot sterile neutrino oscillations: a numerical solution
通过GeV尺度的无菌中微子振荡的重子生成的方案是由非线性微分方程的时间演化的无菌中微子密度矩阵和标准模型轻子和重子不对称性。通过采用最新的速率系数和非微扰估计的陈-西蒙斯扩散速率，我们提出了一个数值解的这个系统，将充分的动量和螺旋度依赖的密度矩阵。密度矩阵明显偏离动力学平衡，IR模式比UV模式平衡快得多。对于等效输入参数，我们的最终结果与文献中最近的基准略有不同（约50%）。尽管如此，产生可观测的重子不对称性的可能性还是得到了证实。我们说明了重子不对称性对无菌中微子质量分裂和CP破坏相位的依赖性，在活动中微子振荡实验中可测量。
2018-02-16 hep-ph
Non-Unitarity, sterile neutrinos, and Non-Standard neutrino Interactions
解释中微子质量的最简单的标准模型扩展涉及右手中微子的加入。在某种程度上，这种扩展将影响中微子振荡的搜索。在这项工作中，我们探讨的情况下，这些中微子的运动学访问（无菌中微子）或不（混合矩阵非么正性）之间的差异和相似之处。我们澄清明显的不一致，在本文献中使用不同的参数化来描述这些影响，并重铸流行的中微子非标准相互作用（NSI）形式主义的限制。我们发现，在无菌振荡的限制中，平均在近探测器，它们的影响在远探测器相一致的非幺正性在领先的顺序，即使在存在的物质潜力。我们还总结了目前的界限存在于这两个限制，并将它们与预期的敏感性，在不久的将来的设施，以DUNE的建议作为基准。我们的结论是，非么正性效应太受限制，影响目前或不久的将来的中微子振荡设施，但不育中微子可以发挥重要作用，在长基线实验。还详细讨论了近探测器的作用。
2017-05-05 hep-ph
A combined analysis of short-baseline neutrino experiments in the (3+1) and (3+2) sterile neutrino oscillation hypotheses
我们研究了添加两个不育中微子来解决短基线中微子振荡结果与CPT守恒的四个中微子振荡模型之间存在的明显的张力。对于（3+1）和（3+2）模型，计算了来自空短基线实验Bugey、CHOOZ、CCFR84、CDHS、KARMEN和NOMAD的组合数据集与LSND数据集之间的统计相容性水平。所有七个短基线实验，包括LSND，也进行了综合分析，以获得两个模型的中微子质量和混合参数空间的有利区域。最后，讨论了比较（3+1）和（3+2）假设的四个统计检验。所有检验均表明，（3+2）模型对现有短基线数据的拟合效果明显优于（3+1）模型。
2004-06-25 hep-ph
LMA and sterile neutrinos: a case for resonance spin flavour precession?
在确认LMA是解决太阳中微子缺乏的主要方法之后，悬而未决的问题仍然存在。这些是在Homestake，镓和SuperKamiokande实验中太阳中微子事件率的明显时间调制，可能与太阳磁活动有关，Homestake实验中的事件率与其理论预测之间的差异，以及SuperKamiokande在能量低于6-8 MeV时没有电子光谱上升。我们寻找一个可能的理解这些问题的背景下，共振自旋味旋进不育中微子，假设一类磁场配置文件锚定在上辐射/下对流区。我们认为最简单的这样的模型超出了标准的2 $ν$味LMA之一，与一个单一的磁矩之间的过渡活跃和无菌状态和消失的真空混合。优选的质量平方差为$Δm^2_{10}=O(10^{-8}eV^2)$。Ga速率似乎是所有太阳活动中最敏感的。它也被发现，在一个较长的区域内的径向方向上延伸的字段配置文件是优于另一个具有较短的跨度，并导致一个更强的抑制比在LMA的情况下的中能中微子和一些$^8 B$的。
2004-06-08 hep-ph
Neutrino Shortcuts in Spacetime
具有大额外维度的理论可以用大量存在的无菌中微子来检验。大量中微子可以与位于膜中的味中微子混合，导致非常规的中微子振荡模式。一种共振现象，味道和无菌中微子之间的强烈混合，允许确定大额外维度的半径。如果我们的膜是弯曲的，那么无菌中微子就可以抄近路穿过本体，导致明显的超光速中微子速度。“超亮度”的大小与决定膜形状的参数直接相关。在实验方面，我们建议从CERN到NESTOR中微子望远镜的长基线中微子束将有助于澄清这些重要问题。
2012-07-03 hep-ex hep-ph
The LSND and MiniBooNE Oscillation Searches at High $Δm^2$
本文综述了LSND和MiniBooNE实验的结果。每个实验的主要目标是在质量区域中以$Δm^2 \sim 1$ eV $^2$灵敏地搜索中微子振荡。这两个实验是互补的，因此结果的比较可以带来关于无中微子模型的额外信息。两个实验都获得了$\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$振荡的证据，MiniBooNE也观察到了$ν_μ\rightarrow ν_e$过量。在本文中，我们回顾了这些实验的设计，分析和结果。然后，我们考虑在全球范围内的无菌中微子振荡模型的结果。最终的数据集需要一个比LSND接近尾声和MiniBooNE开始时想象的简单的单一无菌中微子模型更扩展的模型。我们发现，有两个不育中微子模型的数据集之间存在明显的不兼容性。然而，这些不兼容性可以用系统误差内的变化来解释。总的来说，有两个（或三个）不育中微子的模型似乎成功地拟合了全球数据，它们为未来的实验做出了有趣的预测。
2013-06-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
MeV dark matter in the 3+1+1 model
在eV质量范围内存在与活性中微子具有相对大的混合角的轻无菌中微子有多种原因，包括改善LSND和MiniBooNE中微子振荡实验的拟合，以及反应堆消失实验。在参考文献Phys. Rev. D 84，053001（2011）中，表明中微子与质量范围在33 eV和几GeV之间的较重无菌中微子混合，可以显著影响和改善具有轻无菌中微子的中微子振荡模型与短基线实验结果之间的一致性，允许出现实验中的新的CP破坏源和出现和消失实验中的不同的表观混合角。然而，在refs。Phys.Rev.D86，033015（2012）和JHEP 1204，083（2012）中，表明各种对撞机实验、超新星和宇宙学约束可以消除大部分参数区域，在这些参数区域中，这样的重无菌中微子可以对中微子振荡产生显著影响。在本文中，我们考虑的影响，允许一个新的轻标量的MeV质量区域，这是一个潜在的暗物质的候选人，与不育中微子相互作用，并表明由此产生的模型是一个一致的理论中微子振荡异常和暗物质，这也可能解释积分过剩的511 keV伽马射线在星系的中心区域。
2013-08-14 hep-ph
Homestake result, sterile neutrinos and low energy solar neutrino experiments
Homestake的结果比太阳中微子问题的LMA MSW解预测的Ar产生率Q_{Ar}低约2 σ。在SNO和Super-Kamiokande中，在低能量下也没有明显的能谱（R \equiv N_{obs} / N_{SSM}）的上升。这两个事实都可以解释，如果存在一个轻的无菌中微子，Δm^2_{01} ~（0.2 - 2）\cdot 10^{-5} eV^2，它与活性中微子\sin^2 2α~（10^{-5}-10 ^{-3}）非常微弱地混合。本文对具有LMA参数的两个活跃中微子和一个弱混合惰性中微子系统中的转换效应进行了解析和数值研究。在E =（0.5 - 5）MeV的中间能量范围内，不育中微子的存在导致存活几率下降，从而抑制了Be，或/和pep，CNO以及B电子中微子通量。除了减少Q_{Ar}之外，它还导致Ge产生速率的降低，并可能导致BOREXINO信号和SNO处的CC/NC比的降低。SNO、SK、BOREXINO和KamLAND以及新的低能实验对太阳中微子的未来研究将使我们能够检查这种可能性。我们提出了一个一般性的分析修改的LMA能量分布由于混合新的中微子状态。
2004-03-29 astro-ph hep-ex hep-ph
A Review on Neutrino Physics, Mass and Oscillations
我们提出了一个简短的评论中微子质量和混合问题的现状，包括调查的理论动机和模型，实验研究和最近出现的太阳和大气中微子数据的影响，这强烈表明非零中微子质量。这样的数据显然需要除了三个活跃的中微子和两代近最大混合之外，还存在轻不育中微子。
1999-02-13 hep-ph
A Frequentist Simulation-Based Inference Treatment of Sterile Neutrino Global Fits
针对惰性中微子全局拟合中Wilks定理失效且传统试验方法计算量过大的问题，提出基于模拟的推论与机器学习结合的频率派框架，在降低计算成本的同时实现更稳健的全局拟合。
2025-09-18 hep-ex hep-ph
Quantum breaks in a model for the evolution of neutrinos during their decoupling era in the big bang
一个活跃的双中微子态耦合到一个中间标量介子，然后耦合到一个双反中微子态，是催化从活跃中微子到无菌中微子转变的一个想法，在实现Dodelson-Widrow的提议中，产生无菌和有点大质量的中微子作为暗物质候选者。我们提出了一些力学，承诺使用相同的模型与相同的质量和耦合参数，以达到类似的结果，但数量级更快;或者，类似的结果，但大大减少了耦合常数开始。这样，模型就不会受到与实验室和天体物理数据一致性的限制。
2020-12-06 hep-ph
Cosmological evolution of warm dark matter fluctuations II: Solution from small to large scales and keV sterile neutrinos
我们用Volterra积分方程解了暖暗物质（WDM）密度涨落的宇宙学演化。在没有中微子的情况下，各向异性应力消失，Volterra方程减少到一个单一的积分方程。我们数值求解这个方程的DM费米子去耦在平衡和DM不育中微子去耦出平衡。给出了零波数下密度涨落和引力势的精确解析解。我们计算的密度对比度作为一个函数的比例因子a的波数k的范围很广。当a固定时，密度衬度随k的增大而增大，< k_c while it decreases for k >其中k k_c为1.6/Mpc。密度对比度取决于k和a，主要是通过乘积k a表现出自相似行为。我们的数值密度对比小k轻轻接近我们的解析解k = 0。当k < 1/（60 kpc）时，密度衬度一般随时间增长，而当k > 1/（60 kpc）时，密度衬度从RD期开始出现振荡，并随着k的增大而变强。我们计算了热费米子和无菌中微子的密度对比度的传递函数：a）Dodelson-Widrow（DW）模型和b）由标量粒子衰变产生的无菌中微子模型。传递函数随k增大，在k = k_c时达到最大值后减小，反映了密度衬度随时间的变化。Volterra方程中的积分核在时间上是非局部的，它们的衰减决定了自解耦以来过去演化的记忆。当DM在平衡时比在平衡之外时下降得更快。尽管中微子和光子在MD时代可以被忽视，但它们通过RD时代的记忆在MD时代做出了贡献。
2012-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large Mixing Induced by the Strong Coupling with a Single Bulk Neutrinos
中微子是探索额外维度的一个很好的工具。大的混合和明显缺乏非常复杂的振荡模式可能是膜和单个体中微子之间大耦合的指示。一个简单而现实的五维模型，这种讨论。它需要在膜上有一个无菌的中微子和三个活跃的中微子，所有中微子都与一个共同的体中微子强烈耦合，但它们之间不直接耦合。注意到无菌中微子在大气和太阳数据中不受欢迎，我们要求在活跃中微子之间发生诱导混合，而不是在活跃中微子和无菌中微子之间。在这个模型中，额外维的大小$R$是任意的，否则它包含六个参数，可以用来拟合三个中微子质量和三个混合角。然而，在模型中，这六个参数必须适当排序，因此不能保证成功拟合。结果表明，不仅数据可以拟合，而且作为排序的结果，可以导出反应器角度$θ_{13}$的小与质量间隙比$ΔM^2_{solar}/ΔM^2_{atmospheric}$的小之间的自然联系。
2001-11-08 hep-ph
Causality of the Brane Universe - OPERA and ICARUS
膜宇宙中明显违反因果关系的情况可以通过采用5维卡鲁扎理论来模拟体时空来避免，该理论具有5维度规的可因式分解，其分量不依赖于第五坐标，并且$G_{55}$不是常数。体中的测地线不对应于自由粒子。卡鲁扎标量使其非惯性。这对中微子实验的影响是，即使在激发了无菌中微子之后，也没有超光速传播。
2012-03-28 hep-ph
Constraints on the interpretation of the superluminal motion of neutrinos at OPERA
各种方法旨在描述OPERA实验的最新分析，该实验表明中微子的传播速度超过光速。我们证明，任何这样的理论或实验解释必须不破坏复杂的（非线性）结构的质子波形中恢复的中微子信号。举个例子，考虑到只有一小部分中微子的速度超过光速，比如无菌中微子。假设OPERA的结果是正确的，我们拟合OPERA数据，包括这个分数作为自由变量。在我们的分析中，最佳拟合值是50%的中微子是超光速的，（v-c）/c = 4.5 × 10^{-5}，其中中微子速度随着超光速中微子比例的减少而增加。超光速中微子的最小分数被发现是17%（3西格玛），这是由质子波形的非线性约束。这个极小的分数挑战了只有无菌中微子的速度超过光速的假设。此外，我们还证明了实验效果的质子波形和中微子信号之间引入的涂抹，如预期的一些系统误差，也是有限的波形的形状。最后，我们说明，甚至更强的约束可能会得到从最近的分析与短聚束，尽管低的统计。
2012-01-09 hep-ex hep-ph
New Clues About Light Sterile Neutrinos: Preference for Models with Damping Effects in Global Fits
本文通过全局拟合短基线中微子数据，发现引入波包效应或惰性中微子衰变等阻尼机制的模型能显著缓解3+1模型中的4.9σ张力，将拟合改善约7σ，并指出需先排除系统效应再考虑新物理。
2023-08-11 hep-ex hep-ph
MiniBooNE, MINOS+ and IceCube data imply a baroque neutrino sector
MiniBooNE数据中的4.8 $σ$异常与MINOS+和IceCube数据在涉及eV质量无菌中微子的中微子振荡的香草框架内不一致。我们表明，一个明显一致的图片，可以画出，如果带电电流和中性电流的非标准中微子相互作用在3+1中微子计划的工作。看来，要么中微子部门比通常想象的更复杂，要么一个或多个数据集需要修改。
2018-12-26 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The electroweak theory with a priori superluminal neutrinos and its physical consequences
在最近由OPERA合作进行的实验中，研究人员声称观察到中微子在真空中的传播速度超过光速。如果正确的话，他们的结果提出了几个关于狭义相对论和基本粒子的标准模型的问题。在这里，超光速中微子描述的一个快子狄拉克拉格朗日量的物理后果，探讨在标准模型的电弱相互作用。如果中微子的快子行为是允许的，它可以提供一个简单的解释宇称破坏弱相互作用和为什么电弱理论有一个手征方面，导致在$SU_{L}(2)\times U_{Y}(1)$规范群下的不变性。右手中微子变得无菌，并很自然地与其他粒子解耦。
2011-12-13 hep-ph
Interpreting OPERA results on superluminal neutrino
OPERA声称发现了中微子的超光速传播。我们分析了这一主张与以前的狭义相对论测试的一致性。我们发现，从SN 1987 a和中微子振荡的信息协调OPERA测量需要严格的条件。中微子的超光速极限速度必须是几乎与味道无关的，必须在低能区急剧下降，并且它的能量依赖性必须偏离简单的幂律。我们构建说明性的模型，满足这些条件，通过引入洛伦兹破坏轻不育中微子的部门。我们指出，相当一般地，电弱量子校正超光速中微子性质的信息转移到洛伦兹违反在电子和μ子部门，在明显的冲突与实验数据。
2012-03-14 hep-ph
The OPERA neutrino velocity result and the synchronisation of clocks
CERN-OPERA实验声称已经测量到中微子的单向速度，该速度明显快于光速c。由于地球是旋转的，像这样的单向速度测量不可避免地需要在非惯性系中同步时钟的约定。我们认为，在OPERA分析中，同步约定的影响没有得到适当的考虑，这可能会使他们对超光速中微子速度的解释失效。
2011-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neutrinos and their flavor mixing in nuclear astrophysics
在这篇论文中，我们探讨了中微子振荡在太阳中微子数据的背景下，大气中微子数据和地球加速器/反应堆中微子振荡的实验结果的影响。我们对包括SNO在内的全球太阳中微子数据进行了全面的$χ^2$分析，并给出了两种味$ν_e-ν_{active}$和$ν_e-ν_{sterile}$振荡的结果。我们探讨了明显的冲突之间的平面SK频谱和非单调的能量依赖的太阳中微子的生存概率推断从全球数据的总率。我们在两代和三代的框架下分析了SK大气中微子数据。对于三代分析，我们同时考虑到地球中微子实验的结果。我们认为不稳定的中微子的可能性，并探讨这种衰变模型的可行性作为一个解决方案的大气中微子异常。我们作出定量预测的事件记录在水切伦科夫探测器由于银河系超新星的数量，并检查中微子质量的签名和混合所得的中微子信号。
2001-10-15 astro-ph hep-ex hep-ph
Properties of a possible class of particles able to travel faster than light
物理学定律明显的洛伦兹不变性并不意味着时空确实是闵可夫斯基的。即使实际的时空具有完全不同的几何形状（即伽利略时空），由洛伦兹不变方程的解构成的物质也会感觉到相对论性的时空。伽利略世界中的正弦-戈登孤子就是一个典型的例子。一个仅限于这种孤子的“子世界”将是“相对论的”，孤子的临界速度扮演光速的角色。只有对物质深层结构的研究才能揭开空间和时间的实际几何，我们认为空间和时间是依赖于尺度的，并由物质本身的性质决定。如果洛伦兹不变性是描述给定尺度下物质扇区的方程的一个性质，那么绝对坐标系（“真空静止坐标系”）可能存在，而不与普通粒子所感受到的闵可夫斯基时空结构相矛盾。但是光速c不一定是真空中唯一的临界速度：例如，物质的超光速部分可能存在，与实验上尚未发现的新自由度有关。这样的粒子不会是快子：它们可能感觉到一个临界速度大于c的不同闵可夫斯基时空，除了临界速度不同之外，它们的运动学行为与普通粒子一样。在大于c的速度下，它们预计会在真空中释放“切伦科夫”辐射（普通粒子）。我们提出了一个讨论可能的物理（理论实验）和宇宙学的影响，这样的情况下，假设超光速部门弱耦合到普通物质。
1995-05-25 astro-ph hep-ph hep-th
