On the use of energy loss mechanisms to constrain Lorentz invariance violations
鉴于最近和可能即将到来的观测非常高的能量天体粒子,如冰立方合作报告,我们重新讨论洛伦兹违反粒子的能量损失机制。我们分析表明,Cohen-Eschhow的能量损失公式与泊松分布的衰变数,其大的波动防止放置的界限洛伦兹不变性违反。然而,该模型忽略了每个过程之后衰减宽度的急剧变化。我们建议用一个考虑到这一点的新分布来取代泊松统计。根据新的统计量,我们研究了平均末态能量及其涨落,并与Cohen-Schnehow的结果进行了对比,讨论了能量损失机制约束违反Lorentz不变性的可靠性.
2014-03-20 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Estimates of Radiation by Superluminal Neutrinos
我们证明,具有二次色散超光速δ=β ^2 -1(β=v/c,其中v是中微子速度)的更高能量的超光速中微子,在从欧洲核子研究中心到格兰萨索的过程中,也会损失相当大的能量,变成v +e^-+e^+终态的辐射,正如科恩和埃克塞特所证明的,如果δ \simeq 5 \times 10^{-5}确实存在,那么具有恒定超光速的超光速中微子也会发生这种情况。此外,我们澄清了这种辐射过程的大小上的超发光的依赖。
2012-04-07 hep-ph
Testing Violations of Lorentz Invariance with Cosmic Rays
宇宙射线是可用于我们研究的最高能量粒子,因此可以作为洛伦兹不变性破坏效应的极好探针,预计这种破坏会随着能量的增加而增加。本文通过研究Coleman-Schmidhow模型中的这种违规行为的影响来研究这种一般范式,在这种模型中,每个粒子种类都可能有自己的最大可达速度,甚至超过光的速度\textit{in vacuo}。这里特别关注的是μ子中微子可能具有超过光速的最大速度。我们表明,这样的假设导致延长的衰变寿命的π介子,增加能量超过和以上的时间膨胀效应。本文给出了由宇宙射线在地球大气中产生的μ子中微子和μ子的光谱强度的一个透明的解析推导。在这个推导过程中,我们不仅考虑了π介子寿命的延长,而且考虑了中微子在传播过程中通过科恩-霍霍过程辐射电子-正电子对而损失的能量。然后,我们将理论光谱与来自IceCube和BUST等大型仪器的中微子和μ子的观测结果进行比较,以设定中微子相对于光速的分数超额速度的限制为$\sim10^{-13}$。我们还表明,向下和向上移动的中微子在不同角度的光谱强度的比例构成了一个诊断专门的Cohen-Eschhow过程,这可能是在冰立方数据集搜索。最后,我们总结了几点意见,包括与这些测试的改进时,明确的GZK中微子的信号将被观察到。
2012-06-27 astro-ph.HE hep-ph
General Very Special Relativity is Finsler Geometry
我们问科恩和格拉肖关于洛伦兹违背的非常狭义相对论模型是否可以被修改,也许是通过量子修正,可能会产生一个具有宇宙学常数的弯曲时空。我们证明了它的对称群ISIM(2)确实允许一个2参数连续形变族,但是这些形变都不会产生类似于庞加莱群的德西特形变的非对易平移:时空仍然是平坦的。只有SIM(2)的变形的单参数族DISIM_b(2)在物理上是可接受的。由于这可能是通过量子修正产生的,因此应该考虑它对通过Cohen-Schnehow提议检验洛伦兹违反的影响。在DISIM_b(2)下的Lorentz破坏点粒子作用量不变量是Finsler型的,其线元位移是一次齐次的,但各向异性.我们导出了自旋为0,1/2和1的粒子的DISIM_b(2)不变波动方程。实验界$|b|<10^{-26}$提出了一个问题:“为什么在非常狭义相对论中,无量纲$b$如此之小?''
2007-08-20 gr-qc hep-ph hep-th
Challenges Confronting Superluminal Neutrino Models
这个演讲开启了CosPA 2011关于OPERA超光速中微子声明的会议。我总结了OPERA,MINOS,ICARUS,KamLAND,IceCube和LEP以及SN 1987 A观测的相关观测和限制。我选择性地回顾了自OPERA发表以来提出的一些中微子超发光模型,重点是中微子暗能量模型。强有力的理论约束,这些模型产生从科恩-希豪韧致辐射和相空间的要求,初始中微子生产。我将讨论这些限制,以及如何在模型中,中微子和带电轻子的最大速度是相等的,但只有超光速内的致密介质,他们可能会逃避。
2011-11-03 hep-ph
Local field theory construction of Very Special Conformal Symmetry
科恩和埃克塞特豪认为,在局部场论的框架内,不能构造一种特殊类型的非常特殊的共形场论(即具有HOM(2)或SIM(2)不变性)。然而,我们展示了使用非线性实现的本地建设的例子。我们进一步从拓扑扭曲构造线性实现,代价是幺正性。为了证明我们的想法的普遍性,我们也提出了相应的全息模型。
2018-03-01 hep-ph hep-th
SIM(2)-invariant Modifications of Electrodynamic Theory
在科恩-希豪非常狭义相对论中,我们展示了对麦克斯韦理论和量子电动力学拉格朗日量的可能修改,并讨论了取决于修改的特征。引入了SIM(2)不变理论中的修正规范变换,在这些理论中,具有两个偏振态的规范场可以具有非零质量。还考虑了SIM(2)协变修改的Proca型场方程的一个大质量的自旋1粒子。
2009-08-31 hep-ph hep-th
Very Special Conformal Field Theories (VSCFT) and their holographic duals
柯恩和柯恩豪引入了狭义相对论的概念,作为基本粒子物理学中可行的时空对称性。作为他们思想的自然推广,我们研究共形群的子群,称为非常特殊的共形对称,它是非常狭义相对论的扩展。我们对它们进行了分类,并构造了场论实例以及非常特殊的共形场论的全息实现。
2018-02-19 hep-ph hep-th
Multiple Lorentz groups - a toy model for superluminal muon neutrinos
在这篇文章中,提出了一个想法,它可以解释超光速μ介子中微子。它是基于一个新的超光速,无质量规范玻色子耦合到中微子,但不耦合到其他标准模型粒子的介绍。该模型进行了讨论方面的超新星1987(SN 1987)的速度约束的电子反中微子和超光速中微子传播的Cohen-Eschhow约束。后者可以规避,如果-在模型的框架内-一个无菌中微子与活性中微子质量本征态的混合被引入。在几篇论文中已经提出了用不育中微子来解释超光速中微子的建议。可以选择与无菌中微子扇区的混合角,使模型既考虑SN 1987束缚,又考虑μ子中微子的超光速运动。
2012-11-11 hep-ph
OPERA superluminal neutrinos and Kinematics in Finsler spacetime
OPERA合作组最近报告说,μ子中微子可能是超光速的。最近,科恩和科汉豪指出,这种超光速中微子会被抑制,因为它们通过韧致辐射迅速失去能量。在这封信中,我们提出时空的芬斯勒性质可以解释粒子的超光速现象。芬斯勒时空允许粒子的超光速行为的存在,而非线性仍然成立。在一类Finsler时空中得到了一个新的色散关系。结果表明,超光速与粒子的单位质量能量成线性关系。我们发现这个超光速公式与OPERA、MINOS和Fermilab-1979中微子实验以及SN 1987 a中微子观测数据是一致的。
2011-10-31 hep-ph
Testing the OPERA Superluminal Neutrino Anomaly at the LHC
OPERA合作报告了对超光速μ介子中微子的观测,其速度$v_ν$超过了光$c$,与$(v_ν- c)/c \simeq 2.5 \times 10^{-5}$。在最近的一项研究中,科恩和柯汉豪(CG)反驳了这一说法,指出这种中微子会通过粒子对发射以不可接受的速度损失能量。在CG参数之后,我们指出,与OPERA异常一致的成对发射可以导致LHC中高度提升的顶夸克衰变的可检测信号,从而允许对超光速中微子假说进行独立测试。
2011-11-10 hep-ex hep-ph
Superluminal Dark Neutrinos
OPERA合作项目声称发现了超光速中微子传播。然而,OPERA实验结果的超光速解释被科恩和柯恩豪反驳,因为这表明超光速中微子会通过电子-正电子对的韧致辐射迅速失去能量(arXiv:1109.6562)。我们注意到,如果存在一个新的(暗)中微子,它可以以超光速传播,并通过质量混合导致中微子振荡与普通中微子耦合,超光速解释仍然是可能的。假设在一个优选的参考系中,物理定律在旋转和平移下是不变的。两种可能的图片参数偏离洛伦兹不变性进行了讨论:一个“常规”的快子暗中微子和修改的拉格朗日通过添加微扰的最大可达到的速度的暗中微子,这是大于光的速度在真空中。我们还分析了MINOS和SN 1987 a的观测数据,表明它们与暗中微子超光速存在的猜想是一致的。
2011-10-11 hep-ph
OPERA neutrinos and relativity
在最近的一项研究中,科恩和科汉豪认为,OPERA最近报道的超光速中微子类型应该受到异常切伦科夫过程的影响。这导致它们在到达OPERA探测器之前就失去了大部分能量。Gonzalez-Mestres和Bi et.也报告了相关的关切。例如,他认为,在OPERA研究的部分能量范围内,π介子不能衰变为超光速中微子。我们在这里观察到,这些论点是在一个框架内,洛伦兹对称性被打破,存在一个首选框架。我们进一步表明,这些异常过程是禁止的,如果洛伦兹对称性,而不是“变形”,保持惯性系的相对性。这些变形在能量动量关系、守恒定律和洛伦兹变换中增加了非线性项,这与惯性观测者的相对性是一致的。
2012-04-04 hep-ph
Neutrino Splitting and Density-Dependent Dispersion Relations
我们表明,粒子可以分裂,只有当他们的群速度超过他们的相速度。在这个意义上,分裂过程是反常色散介质中调制不稳定性的量子模拟。如果中微子的色散关系包含一个次优的洛伦兹破坏修正,其形式为aP^k,那么中微子将以与a^3G_F^2E^{2+ 3 k}成正比的速率衰变为两个中微子和一个反中微子。与Cohen-Eschhow不稳定性不同,即使所有参与相互作用的粒子在相关能量尺度上具有相同的色散关系,分裂不稳定性也存在。我们表明,这种不稳定性导致强约束,即使能量E是一个函数的动量P和背景密度ρ,例如,我们表明,它本身就足以消除任何模型的MINOS/OPERA速度异常修改中微子色散关系,而其他粒子的完整。
2012-11-06 hep-ph
Model dependence of the bremsstrahlung effects from the superluminal neutrino at OPERA
我们重新审视的超光速中微子的韧致辐射过程的OPERA结果的动机。通过对超光速中微子的平面波解的仔细分析,我们发现由于中微子自旋和的修正,使得矩阵元的平方含有洛伦兹破坏的附加项.我们指出,衰减率和能量损失率的系数显着依赖于模型的细节,虽然结果是参数相似的Cohen和Alfrehow [1]。我们说明了这一点,从修改后的中性流相互作用的中微子与洛伦兹破坏相同的顺序,在修改后的色散关系。
2012-01-14 hep-ex hep-ph
Constraints on Neutrino Velocities Revisited
在实验室框架下,利用微中子色散关系的最小修正,我们重新考虑了韧致辐射效应对超光速微中子速度的限制。利用直接计算方法和虚Z玻色子方法,得到了一般能量超光速中微子的一般衰变宽度和能量损失率。这两种方法都证实了Cohen-Eschhow关于能量较低的中微子的分析结果。我们采用的生存概率,而不是终端的能量来评估是否与一个给定的能量中微子是可观察的OPERA实验。此外,使用我们的一般结果,我们进行系统的分析所产生的超级神冈和冰立方实验的约束。
2012-01-27 hep-ex hep-ph
The Price of Neutrino Superluminality continues to rise
我们重新审视模型建设的挑战,一个人面临的,当试图调和的OPERA声称中微子superluminality与其他观测约束。超新星束缚的严重性和科恩-希豪类型的运动学约束使我们把注意力集中在所有类型的粒子在物质内部都是超光速的情况下。与Dvali-Vikman的提议相反,这种物质效应需要非常短的距离,以避免在低密度环境中进行地球表面实验的限制。由于这个短距离,这种物质效应背后的相互作用必须远远强于第五力界限所允许的。作为一个可以想象的出路,我们建议使物质效应“二进制”,即,致密物质并不直接引发超光现象,而只是诱导某些弱耦合隐藏扇区向不同相位的跃迁。这个阶段表现出自发的洛伦兹破坏,或者至少比通常更强的一些剩余洛伦兹破坏对所有物质的调解。这种效应以前从未被观察到,因为我们以前从未能够足够精确地测量致密物质中高能粒子的速度。
2011-11-30 hep-ph
Symmetry, causal structure and superluminality in Finsler spacetime
中微子的超光速行为是最近由OPERA合作组报道的。科恩和科汉还注意到,在标准的量子场论中,超光速中微子会通过类切伦科夫过程迅速失去能量。芬斯勒狭义相对论可能提供一个与OPERA中微子超光性合作的框架,而无需类似切伦科夫过程。我们清楚地展示了Finsler时空的对称性、因果结构和超光速。相对性原理和因果律得以保留。在芬斯勒狭义相对论中,能量和动量是有定义的,并且是守恒的。证明了类切伦科夫过程在运动学上是被禁戒的,超光速中微子在从CERN到Gran Sasso实验室的远距离传播过程中不会损失能量。根据OPERA合作组和其他研究组的观测数据,研究了中微子超发光的能量依赖性。
2012-01-06 hep-ph physics.gen-ph
Superluminal Neutrinos from Special Relativity with de Sitter Space-time Symmetry
我们在具有deSitter时空对称性的狭义相对论框架下研究了最近的OPERA超光速中微子实验。根据爱因斯坦的观点,光子在狭义相对论的框架中被视为无质量的粒子。在狭义相对论(SR)中,我们有普适参数$c$,光子速度$c_{photon}$和真空中光波的相速度$c_{wave}=λν$。由于迈克尔逊-莫雷的零实验,我们有$c=c_{wave}$。参数$c_{photon}$由对应于SR时空对称性的Noether荷决定。在爱因斯坦的狭义相对论(E-SR)中,我们有$c=c_{photon}$。在具有SO(4,1)de Sitter时空对称性的dS-SR,即狭义相对论中,我们有$c_{photon}>c$。本文在dS-SR框架下检验了OPERA数据,证明了OPREA异常与用$R\simeq 1.95\times 10^{12}l.y.$对dS-SR的预言是一致的。基于dS-SR的$p$ - $E$关系,我们还证明了Cohen和Eschhow关于可能的类超光速中微子切伦科夫辐射的论点是不成立的。我们的结论是OPERA和ICARUS的结果是一致的,他们在dS-SR框架中解释。
2012-03-22 hep-ph physics.gen-ph