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
An expansion for Neutrino Phenomenology
我们开发了一种形式主义的构造Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata(PMNS)矩阵和中微子质量使用的扩展,起源于当一个序列的重右手中微子集成了,假设一个跷跷板机制的中微子质量的起源。膨胀建立的PMNS矩阵的结构和中微子的质量差之间的关系,并允许对称性的影响,从三-bimalmaximum形式的测量偏差进行系统的研究。我们的方法不依赖于选择的弱和质量的带电轻子场的本征态之间的旋转是对角线。我们评论使用这种扩展来检查的对称性的影响,最近的结果从大亚湾合作报告发现一个非零值theta_{13},表示偏离三双极大形式,具有5.2西格玛的意义。
2012-08-24 hep-ex hep-ph
Series expansions for three-flavor neutrino oscillation probabilities in matter
本文给出了三种类型等密度物质中中微子振荡几率的一系列完整的级数展开式。特别是,我们研究的质量层次参数$α\equiv Δm_{21}^2/Δm_{31}^2$和混合参数$s_{13} \equiv \sin θ_{13}$的扩展到第二阶和扩展只在$α$和只在$s_{13}$到第一阶。对于每种展开式,我们也给出了真空中中微子振荡的相应公式,并对不同的级数展开式的精确性进行了详细的分析,考察了在中微子能量E,基线长度L,以及展开参数$α$和$s_{13}$,并给出了任意物质密度分布情况下$α$和$s_{13}$中的级数展开式。此外,它表明,在一般情况下,所有的18中微子和反中微子振荡概率可以表示通过两个独立的概率。
2004-05-13 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos as a Dynamical Cosmological Fluid: Implications for the Expansion History and Matter-Radiation Equality
Kirori Mal College, University of Delhi(德里大学基里马尔学院)
本文研究惰性中微子作为动态宇宙流体对宇宙膨胀历史和物质-辐射相等性的影响,通过分析其时间依赖的方程状态,揭示其在不同相变阶段的行为,提出超越标准Delta Nef描述的框架。
2026-03-31 hep-ph
Roads for Right-handed Neutrino Dark Matter: Fast Expansion, Standard Freeze-out, and Early Matter Domination
本文提出右手中微子暗物质模型,研究其在快速膨胀、物质主导及辐射主导后接物质主导等不同宇宙学背景下的产生机制与遗迹密度,并结合直接探测、味物理、原子宇称破坏和对撞机界限,给出弱尺度右手中微子暗物质可行的参数空间。
2024-08-30 hep-ph
There is no mass squared term in neutrino electric charge
我们认为,在$\mathrm{SU}(2)$ -单线态右手中微子标准模型的单圈水平上,中微子电荷对中微子质量参数的展开式中不存在中微子质量平方项.
2003-11-13 hep-ph
Appearance of neutrino asymmetries in the process of expansion of the Universe, hierarchy of neutrino masses and CP violation
本文用微分方程模型研究宇宙膨胀中碰撞与CP破坏导致的中微子不对称性,发现倒质量等级产生正负分叉态,并由原初氦4观测支持最大CP破坏。
2024-02-28 hep-ex hep-ph
A precise analytical description of the Earth matter effect on oscillations of low energy neutrinos
我们提出了一个形式主义的物质效应在地球上的低能中微子流量,这是既准确,并具有所有的优势,一个完整的分析处理。在$ε(x) \equiv 2V(x)E/Δm^2$中计算了直到二阶项的振荡几率,其中$V(x)$是位置$x$上的中微子势.我们表明,没有大的无阻尼阶段,这使得在$ε$的扩展表现良好。一个改进的扩展方面的变化$V(x)$周围的一个合适的平均值,允许治疗的能量高达那些相关的超新星中微子。我们还讨论了三中微子混合的情况。
2004-10-19 hep-ph
Simple and Compact Expressions for Neutrino Oscillation Probabilities in Matter
我们重新制定微扰理论的中微子振荡的物质与膨胀参数的比例有关的太阳大气$Δm^2$尺度。与以前的作品不同,我们使用了重整化的基础,其中某些一阶效应被考虑在零阶哈密顿量。我们表明,新的框架有一个特殊的功能,导致中微子振荡的概率在物质中具有相同的结构,在真空中的一阶膨胀参数。它便于直接对公式进行物理解释,并使中微子振荡几率的表达式极其简单紧凑。例如,我们发现,在这个顺序的$ν_e$消失概率是一个简单的两味形式与适当确定的混合角和$Δm^2$。更一般地,所有振荡概率可以用$0,~\pm1$的通道鉴别系数或$θ_{23}$的简单函数的通用形式来写。尽管它们的形式简单,但它们包括$θ_{13}$的所有阶效应和物质势的所有阶效应,在我们的展开参数中为一阶。
2015-12-23 hep-ph
Why Is The Neutrino Oscillation Formula Expanded In $Δm_{21}^{2}/Δm_{31}^{2}$ Still Accurate Near The Solar Resonance In Matter?
由Cervera等人和Freund首先提出的中微子振荡的质量平方差比$α=Δm_{21}^{2}/Δm_{31}^{2}\approx0.03$的传统近似公式,在加速器中微子实验中被证明是一个精确的公式。最初,它需要中微子能量远高于太阳共振来验证膨胀,但当公式外推到共振时,发现它仍然非常准确,这对T2K实验非常重要。本文表明,准确性是保证取消的分支切奇点,也是第一次,分析计算的实际误差的公式。实际误差意味着在当前实验中可以安全地去除原始要求。
2015-10-02 hep-ph
Cosmic acceleration and de Sitter expansion in hybrid mass varying neutrino model
介绍了一个非最小耦合的混合暗能量模型。暗能量演化是由质量变化的中微子触发的。精粹进化从一个初始点开始,具有微不足道的暗能量密度,并到达最终的德西特吸引子。最初,对于类希格斯势,非最小耦合使系统保持在暗能量密度可以忽略的状态,最终第二精髓引导系统演化到稳定的不动点。这些演化通过连续的$Z_2$对称性破缺而发生。
2018-09-18 gr-qc hep-ph hep-th
Neutrino propagation when mass eigenstates and decay eigenstates mismatch
我们指出,厄米和反厄米组件的衰变中微子的有效哈密顿量不能同时对角化的幺正变换的所有物质密度。本文给出了双味中微子在均匀密度物质中的传播以及中微子衰变到不可见态的形式。采用Zassenhaus展开的remmation,我们得到紧凑的解析表达式的中微子生存和转换概率,第一和第二阶的“失配参数”$\barγ$。
2021-11-25 hep-ph
Revisiting series expansions of neutrino oscillation and decay probabilities in matter
本文利用Cayley-Hamilton形式推导了物质中不可见中微子衰变情形下三味中微子振荡概率的领头阶级数展开,覆盖主要振荡通道,并验证了解析公式精度及讨论了幺正性破坏影响。
2025-02-06 hep-ex hep-ph hep-th
$1/(M_{R})_{33}$ expansion of the type-I seesaw mechanism and partial $Z_{2}$ symmetry for TM$_{1,2}$ mixing
本文考虑用右手中微子质量矩阵的3-3矩阵元$1/(M_{R})_{33}$的逆矩阵元$M_{R}$来展开I型跷跷板机制。对于$M_{R}$和狄拉克质量矩阵$m_{D}$,得到了这种情况的条件。在这种情况下,部分$Z_{2}$对称性,例如带有投影矩阵$P_{} = {\rm diag} ( 1, 1, 0)$的$S m_{D} P_{} = \pm m_{D} P_{}$,导致中微子质量矩阵$m_ν$的近似$Z_{2}$对称性。在统一理论的背景下,这种部分$Z_{2}$对称性是可取的,因为它允许分层的$m_{D}$和大量混合的$m_ν$同时。
2022-11-23 hep-ph
Procedure with Massive Neutrinos for the Standard Model Processes with Negligible Lorentz Invariance Violation
对于电弱相互作用,在有质量中微子Fock空间中发展了有质量中微子微扰运动学过程,微扰展开参数是中微子质量与能量的比值。这个程序,与Pontecorvo-Maki-nakagawa-Sakata修改的电弱拉格朗日,计算的横截面与新的中微子能量投影算符在大质量中微子福克空间,导致在标准模型质量较少的味道中微子横截面,加上洛伦兹非不变的中微子振荡横截面,这是正比于中微子质量的平方,因此,在实验室中,实际上是不可观察的。这个方案强化了这样一个概念,即质量较小的味中微子可以被认为是三个大质量中微子的叠加。
2009-01-26 hep-ph
Geometry-free neutrino masses in curved spacetime
本文讨论了在弯曲时空中的跷跷板诱导的中微子质量,包括平坦和弯曲的额外维度。对于Majorana体质量和边界质量,利用体费米子的Kaluza-Klein模展开和轻子数违反关联,导出了跷跷板诱导质量的精确形式.发现当度规因子固定在边界上时,可以在不知道波函数和整个背景几何的情况下确定中微子质量,例如通过求解层次问题。
2009-10-05 hep-ph
Compact Perturbative Expressions For Neutrino Oscillations in Matter
我们进一步发展和扩展了最近的微扰框架中微子振荡在均匀的物质密度,使由此产生的振荡概率是准确的完整的物质潜力与基线除以中微子能量平面。这种推广也给出了真空中所有基线值除以中微子能量时的精确振荡几率。所使用的膨胀参数与太阳大气$Δm^2$尺度的比率有关,但是具有大气$Δm^2$的独特选择,使得在零阶哈密顿量中考虑到某些一阶效应。使用混合矩阵公式,这个框架具有特殊的功能,中微子振荡的概率在物质中具有相同的结构,在真空中,所有的订单的扩展参数。它还包含了物质势和$\sinθ_{13}$中的所有阶。它便于对分析结果进行直接的物理解释,并使中微子振荡概率的表达式非常紧凑,甚至在我们的微扰展开的零阶时也非常精确。一阶和二阶结果也被给出,这些结果使每扰动阶的精度提高了大约两个或更多的数量级。
2016-04-27 hep-ex hep-ph
Neutrino oscillation probabilities through the looking glass
本文在长基线中微子实验的背景下,讨论了物质中中微子振荡几率的不同展开式。我们研究不同的精确和近似表达式的精度和计算效率。我们发现文献中使用的许多表达式对于下一代长基线实验来说不够精确,但其中一些表达式在保持相当简单的同时。本文的结果可以作为指导的现象学家和实验学家时,实现各种振荡表达式到他们的分析工具。
2019-02-01 hep-ph
Semi-relativistic description of quasielastic neutrino reactions and superscaling in a continuum shell model
弱带电流的初始核子动量的幂的所谓的半相对论展开被执行来描述电荷变化,准弹性中微子反应$(ν_μ,μ^-)$在中等能量。的质量进行了测试,通过比较与相对论费米气体模型使用几个选择的运动学的兴趣正在进行的中微子振荡实验。新的电流,然后实施在一个连续壳模型与相对论运动学研究$(e,e')$和$(ν_μ,μ^-)$截面的标度特性。
2005-04-28 hep-ph nucl-th
Virtual neutrino propagation at short baselines
在协变微扰场论方法中,波包修正中微子传播子被表示为无量纲洛伦兹和旋转不变变量的幂的渐近展开。展开式在高能和正确费曼宏观图的顶点之间的短但宏观的时空距离是有效的。根据传播子和有效中微子波包之间的对偶性,在短时间和短距离内,中微子是深虚的,并且准经典地运动。在最低阶近似下,这导致了模平方味跃迁振幅和相关中微子诱发事件率与源-探测器距离$L$的经典平方反比关系,并且上述渐近性导致了对以$L^2$的幂表示的经典行为的修正.这与长基线制度有很大不同,在长基线制度中,类似的修正是通过$L^2$的倒数幂的渐近展开式给出的。然而,在短基线和长基线的制度,主要的修正导致中微子事件的数量减少。
2022-08-23 hep-ph hep-th quant-ph
Cosmic Neutrinos from Unstable Relic Particles
我们推导出一个通用粒子的质量$\sim~1-10^{14}$ TeV衰变成中微子在宇宙学时代的遗迹丰度的限制,使用的数据从Fréjus和IMB核子衰变探测器和蝇眼空气簇射阵列。这种不稳定粒子的寿命可能构成了今天的暗物质,根据质量的不同,它们的寿命有可能大于$\sim~10^{14}-10^{18}$ yr。对于寿命短于宇宙年龄的中微子,由于散射和膨胀红移导致的能量损失变得重要,并限制了中微子观测站探测早期宇宙的能力。
1992-09-15 hep-ph
Mass Varying Neutrinos, Quintessence, and the Accelerating Expansion of the Universe
我们分析了质量变化中微子(MaVaN)的情况。本文主要在有限温度量子场论的框架下,考虑了无质量狄拉克费米子与标量场耦合的极小模型。我们证明,我们发现的质量方程有非平凡的解决方案,只有特殊类的潜力,只有在一定的温度区间。我们给出了Ratra-Peebles暗能量(DE)势的大部分结果。分析了该模型的热(时)演化。根据时间箭头,预测了稳定、亚稳和不稳定相。该模型预测,目前的宇宙低于其临界温度,并加速。在临界点,宇宙经历了一个一阶相变,从(Meta)稳定的振荡状态到DE场的不稳定的滚动状态。这一结论与最初的观点一致,即精粹是一种使宇宙滚向其真正真空的力,其Λ项为零。由于DE密度和中微子质量都是由势的尺度M决定的,所以目前的MaVaN方案不存在符合问题。选择M ~ 10^{-3} eV与当前的DE密度匹配,我们可以得到m ~ 10^{-2}-1 eV范围内的当前中微子质量和宇宙其它参数的一致估计。
2011-02-07 astro-ph.CO hep-ph
Concealing Dirac neutrinos from cosmic microwave background
在大爆炸核合成(BBN)之前,在暴胀时期之后开始的长期辐射支配的存在,还没有一致确定。相反,如果宇宙经历了一个非标准的宇宙学阶段,它将显著改变哈勃膨胀率,并可能通过非绝热演化产生大量的熵。这导致了一个重击的影响,从热浴前的标准辐射统治的复兴附近的BBN去耦的遗物物种的属性。考虑到中微子的Dirac性质,本文研究了两种可能的非标准宇宙相下超相对论右手中微子($ν_R$ s)的退耦。虽然在这两种情况下,我们都修改了哈勃参数,导致早期宇宙膨胀更快,但其中一种情况预测了非绝热演化,从而由于膨胀导致光子温度红移较慢。考虑到碰撞项的最一般形式和费米-狄拉克分布以及泡利阻塞因子,我们数值求解了Boltzmann方程,得到了三个右手中微子的$Δ{\rm N}_{\rm eff}$。我们已经发现,对于大部分的参数空间,早期去耦的$ν_R$以及较慢的红移的光子浴的组合效果可以很容易地隐藏右手中微子的签名,尽管精确测量的$Δ{\rm N}_{\rm eff}$,在下一代CMB实验,如CMB-S4,SPT-3G等,但这将不适用于只有快速膨胀的情况。
2022-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinos in the holographic dark energy model: constraints from latest measurements of expansion history and growth of structure
详细研究了含有大量中微子和/或暗辐射的全息暗能量模型。计算了HDE模型中的背景和扰动演化。我们采用PPF方法来克服重力不稳定性困难(暗能量的扰动发散)导致的状态方程参数$w$跨越幻影鸿沟$w=-1$在HDE模型与$c<1$。从而推导出HDE模型中各个分量的密度扰动和度规涨落的演化。讨论了大质量中微子和暗辐射对宇宙微波背景辐射各向异性功率谱和HDE情景下物质功率谱的影响。此外,我们还利用最新的膨胀历史和结构生长测量数据,包括普朗克CMB温度数据、重子声学振荡数据、JLA超新星数据、哈勃常数直接测量、弱透镜的宇宙剪切数据、普朗克CMB透镜数据和红移空间畸变数据,对含有大量中微子和/或暗辐射的HDE模型进行了约束.从这些数据的约束条件中,我们发现HDE模型中的$\sum m_ν<0.186$ eV(95 CL)和$N_{\rm eff}=3.75^{+0.28}_{-0.32}$.
2015-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neutrino Oscillation Probabilities in Matter with Direct and Indirect Unitarity Violation in the Lepton Mixing Matrix
在轻子混合矩阵中同时存在直接和间接么正性破坏的情况下,我们导出了常密度物质中中微子振荡几率的一组完整的级数展开式。本文研究了质量体系参数$α\equiv Δm_{21}^{2} / Δm_{31}^{2}$和幺正性破坏参数$s^{2}_{ij}$(i = 1,2,3和j = 4,5,6)的一阶展开.分析了解析级数展开式在L / E不同区域的精度。文中还进行了详细的数值分析,特别强调了直接和间接破坏么正性的不同影响。本文还研究了求和后的$ν^{}_α \rightarrow ν^{}_{e, ν, τ}$概率,它偏离统一性提供了一个明确的信号的么正性破坏。
2016-01-19 hep-ex hep-ph
Neutrino oscillations in a Robertson-Walker Universe with space time foam
在Phys.Rev.D77(2008)105001中,我们研究了四维随机涨落时空中味振荡的退相干模型,并简要讨论了当前地球和天体物理中微子实验对此类模型的敏感性。在本附录中,我们将这些结果扩展到包含由于宇宙膨胀的影响,这样我们的分析可以用于河外高能中微子的研究,例如来自宇宙学距离的伽马射线暴的中微子。不幸的是,在弦论框架下构建的泡沫微观模型中,我们得出了悲观的结论,通过味振荡测量的退相干效应的可检测性。
2009-02-19 hep-ph
Solar Neutrino Masses and Mixing from Bilinear R-Parity Broken Supersymmetry: Analytical versus Numerical Results
本文给出了双线性R宇称破缺超对称中单圈级太阳中微子质量和混合的解析计算,并与精确的数值计算结果进行了比较。我们的方法是基于一个系统的微扰扩展的R-奇偶违反顶点的领导秩序。我们发现在一般相当好的近似和完全的数值计算之间的协议,但近似表达式更容易实现。我们的形式主义工程特别好的大混合角MSW解决方案(LMA MSW)的情况下,现在强烈赞成最近的KamLAND反应堆中微子数据。
2003-03-24 hep-ph
An eigenvector based approach to neutrino mixing
我们提出了一个独立于模型的中微子质量矩阵的分析,通过扩展定义的轻子混合矩阵,我们可以参数化的tribimmaximum混合本征向量的小扰动的本征向量。这种方法被证明是强大的和方便的轻子混合的某些方面,特别是当研究的质量矩阵元素的灵敏度偏离其tribimportament形式。根据本征向量分解,中微子质量矩阵可以被理解为源自一个由数据确定的具有小偏差的tribimaxial主导结构。通过实施这种方法的情况下,中微子质量来自不同的机制,我们表明,实验观察到的结构非常自然地出现。因此,我们认为,观察到的偏离摩擦极大混合模式可能被解释为中微子质量矩阵的“混合”性质的可能暗示。
2013-02-26 hep-ph
Cosmological Unification, Dark Energy and the Origin of Neutrino Mass
我们认为,典型的真空能量可能是右手中微子质量的来源,饲料跷跷板机制,这可能会提供观察到的小质量轻标准中微子。这个想法在基于整体$SO(1,1)$对称性的宇宙统一模型中很自然地实现了,在这个模型中,宇宙的早期膨胀和晚期加速膨胀是由双重标量场的自由度驱动的。在这个模型中,$SO(1,1)$保管对称性自然地提供了标准模型单重态费米子耦合的精髓,这些耦合是中微子质量的来源。我们还表明,该模型预测了一个高度抑制的贡献,相对论自由度的经典量子在任何后期宇宙时代,确保模型的一致性。
2020-03-10 hep-ph
Non-standard cosmic expansion histories: Neutrino decoupling and primordial nucleosynthesis signatures
本研究探讨非标准宇宙膨胀历史中超硬流体的影响,发现中微子退耦和原初核合成观测对这类模型提供约束,其中氦-4丰度测量最严格,未来改进可测试其显著效应区域。
2024-02-09 astro-ph.CO hep-ph
Electromagnetic Neutrino Properties and Neutrino Oscillations in Electromagnetic Fields
介质和外加磁场的存在改变了中微子的电磁性质。本文考虑中微子磁矩在电磁场中的行为。在具有CP不变性和P不守恒模型的Bargmann-Michel-Telegdi方程的基础上,预言了电磁场中的新型中微子共振$ν_L \leftrightarrow ν_R$.
2000-01-13 hep-ph
Photon-Neutrino Interactions in Magnetic Field through Neutrino Magnetic Moment
本文研究了在均匀外磁场存在下,中微子通过其偶极磁矩直接耦合到电磁场的$γγ\toν\barν$等中微子-光子过程,得到了恒星的能量损失。这一过程在天体物理学中具有特殊的意义,在这种情况下,标准的左手中微子被捕获,而通过中微子磁矩单独引起的自旋翻转相互作用产生的右手中微子可以自由流出。
2001-01-29 hep-ph
Dark energy and neutrinos along the cosmic expansion history
Universitat de València(瓦伦西亚大学);Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de València(瓦伦西亚大学与西班牙国家研究委员会联合粒子物理研究所);Ohio State University(俄亥俄州立大学)
本研究通过PCHIP方法联合重建暗能量方程状态和中微子质量,发现暗能量方程状态与宇宙常数情景一致,但包括DESI数据时出现偏离。
2025-12-18 astro-ph.CO hep-ph
Observable Predictions for Massive-Neutrino Cosmologies with Model-Independent Dark Energy
我们研究了宇宙加速情形下的中微子质量和的界限,其中暗能量(DE)的状态方程$w(z)$是以模型无关的方式构造的,使用允许穿过幻影势垒$w(z)=-1$的主成分(PC)的基础。我们发现,额外的自由提供给$w(z)$意味着DE可以撤销在低红移的大质量中微子引起的背景膨胀的变化。这有两个重要的结果:(1)它导致中微子质量之和的上限($M_ν < 0.33 - 0.55$ eV,95\%C. L.)显著增加;取决于数据集和PC的数量)相比,选择一个特定的参数化$w(z)$的研究;(2)它导致$\sim1σ$偏离$Λ$ CDM的光度距离和哈勃膨胀率在较高的红移($z \gtrsim 2$),其中DE的贡献是次显性的,有很少的约束数据。因此,第二点意味着在低红移时,剪切功率谱和物质功率谱也存在可观察到的偏差,因为在整个宇宙时间内物质的聚集取决于膨胀率。这提供了一个令人信服的情况下,追求高$z$ BAO和SN测量作为一种方式,解开中微子和暗能量的影响。最后,我们发现给予暗能量分量的额外自由度具有相对于$Λ$ CDM降低$S_8$的效果。
2019-03-07 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino Masses and Noncyclic Geometric Phase of Entangled Charged Lepton-Neutrino Pair in External Magnetic Field
本文研究了在恒定磁场中的一对纠缠带电轻子-中微子,它可以在带电赝标介子的纯轻子衰变中产生。具有非零磁偶极矩的粒子在外加磁场作用下会发生旋进运动,产生非平凡的非循环几何相位。这种几何相位对中微子质量的依赖性可以用来确定大质量中微子的狄拉克/马约拉纳性质。
2020-04-16 hep-ph
Redshift-space galaxy bispectrum in presence of massive neutrinos: A multipole expansion approach for Euclid
本文提出基于球谐多极分解的红移空间星系双谱方法,研究大质量中微子对三角形构型的抑制效应,并评估其在Euclid巡天中的可探测性,表明双谱多极可作为功率谱分析的重要补充探针。
2025-08-25 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino Oscillations in Gravitational Fields
在WKB近似下研究了中微子在引力场中传播的量子力学位相。应用这一结果,研究了引力对中微子振荡、中微子透镜效应等的影响。
2004-03-19 hep-ph
Quantum Field Theoretical Treatment of Neutrino Oscillations
给出了中微子振荡的量子场论处理方法。本文简要介绍了如何计算一种中微子向另一种中微子跃迁几率的方法。
2003-12-05 hep-ph
Neutrino quantum decoherence due to entanglement with magnetic field
由于不同中微子态的相干叠加,出现了中微子振荡现象。中微子与环境的纠缠可以导致中微子振荡的抑制。考虑到中微子与磁场的纠缠,导出了中微子在磁场中演化的主方程。
2018-01-26 hep-ph
New Interpretations of the Cosmological Preference for a Negative Neutrino Mass
Stanford University(斯坦福大学);University of California, San Diego(加利福尼亚大学圣地亚哥分校);Southern Methodist University(南卫理公会大学)
本文探讨了通过负中微子质量解释CMB和BAO观测矛盾的可能性,提出通过改变引力透镜效应或宇宙膨胀来解决当前的宇宙学紧张状况。
2026-02-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Neutrino propagation in a random magnetic field
本文计算了中微子在介质中传播时,在随机磁场涨落存在下,中微子的活泼-惰性转换几率。得到了概率正定的必要条件。利用这一必要条件,我们对早期宇宙、热等离子体和超新星中由活泼-惰性电子中微子转换产生的中微子磁矩进行了约束。
1997-02-05 hep-ph
Baryon asymmetry and lower bound on right handed neutrino mass in fast expanding Universe: an analytical approach
当总能量密度中除了辐射能量密度外还包括一个新的标量场的贡献时,宇宙的膨胀率就偏离了它的标准值。玻尔兹曼方程中的非平凡修改使得众所周知的解析解不适合非标准场景。在本研究中,我们推导出解析表达式的效率因子(这是什么,但解决方案的玻尔兹曼方程组)使用某些清晰的近似。通过将解析结果与玻尔兹曼方程的数值解并置,可以观察到这些公式的相当程度的精确性。宇宙的快速膨胀导致有效衰变参数的减小,这降低了由于逆衰变而导致的不对称性的冲刷量。因此,在非标准宇宙学的情况下,大部分的不对称性(在早期产生)预计将生存到现在的时代。宇宙学的改变并不影响导致CP不对称性产生的基本粒子物理模型。因此,从一个相同的粒子物理模型出发,我们将在非标准方案中得到一个更大的最终重子不对称性。它暗示了产生足够的不对称性所需的最轻右手中微子质量下限的可能松弛,这与当前的实验数据一致。
2022-11-26 hep-ph
Cosmology Based on f(R) Gravity Admits 1 eV Sterile Neutrinos
它表明,最近的中微子振荡实验,有利于无菌中微子的质量为1 eV的顺序,和宇宙学数据施加严格的约束中微子质量从自由流抑制密度波动之间的紧张关系,可以解决目前的宇宙加速膨胀的模型的基础上f(R)引力。
2013-03-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New constraints on cosmological parameters and neutrino properties using the expansion rate of the Universe to z~1.75
我们已经收集了观测哈勃参数测量的汇编,估计与宇宙计时器的差分演化,在红移范围0<z<1.75。这个样品已被用来与CMB数据和最新的哈勃常数H_0的估计相结合,推导出几个宇宙学参数的新约束。新的哈勃参数数据对于打破仅CMB分析中存在的一些参数简并非常有用,并限制了标准(最小)平坦ΛCDM模型的可能偏差。H(z)数据在限制模型中的Ω_k和Ω_DE方面特别有价值,这些参数允许变化,产生的约束与使用超新星和/或重子声学振荡获得的约束具有竞争力。我们还发现,我们的H(z)数据是重要的约束参数,不直接影响膨胀的历史,通过打破或减少退化与其他参数。我们发现,Nrel=3.45 \pm 0.33使用WMAP 7年的数据结合南极望远镜的数据和我们的H(z)测定(Nrel=3.71 \pm 0.45使用阿塔卡马宇宙学望远镜的数据,而不是南极望远镜)。我们使用相同的数据集组合在95%CL(74%CL)下排除Nrel>4。我们还对中微子质量之和提出了竞争性的限制,在68%的置信水平下,中微子质量之和为0.24 eV。这些结果已被证明是非常强大的许多可能的系统的影响,如初始选择的恒星星族合成模型所采用的估计H(z)和祖偏差。
2013-02-05 astro-ph.CO hep-ph
Relic neutrino clustering in the Milky Way
标准宇宙学模型预测了残余中微子的存在,这是通过早期宇宙中相对论性物质的有效数量间接探测的。此外,从中微子味振荡我们知道至少有两个中微子质量态具有非零质量。由于宇宙的膨胀已经稀释了残余中微子的能量,那些大质量的中微子今天也是非相对论的。这意味着它们可以被困在强引力势中,比如银河系。本文回顾了银河系、仙女座星系团和室女星系团引力作用下产生的遗迹中微子的局部过密度的计算,并对PAPOMY计划等遗迹中微子探测实验的意义进行了评述。
2019-11-21 astro-ph.CO hep-ph
Massive neutrinos and cosmic composition
本文阐明宇宙学中微子质量推断中几何与结构增长探针的简并关系,指出几何约束至少与结构抑制同等重要,并分析DESI、超新星和CMB透镜等最新数据对中微子质量约束的影响与不一致性。
2024-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino Lumps in Quintessence Cosmology
中微子与精粹场的相互作用可以引发宇宙的加速膨胀。在这样的模型中,随着中微子质量的增加,均匀宇宙学解往往对微扰不稳定。我们提出了静态的,球对称的爱因斯坦方程在相同的模型的解决方案。它们描述了由中微子组成的天体物理学物体,由引力和由精粹场介导的吸引力结合在一起。我们讨论了它们的特性作为当前中微子质量的函数。我们认为这些天体可能是宇宙学扰动增长的结果。
2008-06-01 astro-ph hep-ph hep-th
Loop-enhanced rate of neutrinoless double beta decay
中微子质量可以通过辐射产生。在这种情况下,它们的质量是通过计算一个自能图来计算的,外动量为零,即只取动量展开中的首阶项。完整的自能和质量之间的差异在实验上很难获得,因为人们需要离壳的神经元来观察它们。然而,介导无中微子双β衰变($0νββ$)的大质量马约拉纳中微子是离壳的,具有100 MeV量级的虚能量。如果自能环的能量标度是这个虚性的量级,那么双β衰变的幅度可以被未抑制的环效应修改。这可能会对未来$0νββ$衰变观测结果的解释产生巨大影响。
2019-07-29 hep-ex hep-ph
Supernova Emission of Secretly Interacting Neutrino Fluid: Theoretical Foundations
本文从第一性原理研究超新星核心内自耦合中微子流体的发射机制,发现其能流较Stefan-Boltzmann定律低3-4%,并给出了流体膨胀的边界条件与动力学解。
2024-01-11 astro-ph.HE hep-ph
Topological interaction of neutrino with photon in the magnetic field -- Electroweak Hall effect
本文在电弱标准模型框架下,通过强场展开推导出磁化等离子体中微子与光子的陈-西蒙斯型有效相互作用,揭示了电弱霍尔效应机制。
2024-05-06 astro-ph.SR hep-ph hep-th
Neutrino Mass and an Ever Expanding Universe (an Irreverent Perspective)
最近有两个重要的发现。一个是超级神冈实验的高潮,它证明了中微子振荡,因此质量不为零。另一个是基于遥远的超新星观测发现宇宙将继续膨胀而不宣布。至少这两个发现要求对现有的和普遍接受的理论进行审查。在这个演讲中,我们指出了如何从理论模型中推导出这样的中微子质量,以及宇宙的永恒膨胀特征,以及这两个发现如何不相互矛盾。
1998-11-11 gr-qc hep-ph
Diagnostic Potential of Cosmic-Neutrino Absorption Spectroscopy
极高能宇宙中微子在残余中微子背景上的湮灭可以产生吸收线,其能量对应于电弱规范玻色子$Z^{0}$的形成。吸收凹陷的位置由残余中微子的质量决定。因此,适当强度的极高能($10^{21}$ - $10^{25}$ -eV)宇宙中微子源可能使确定中微子的绝对质量和质量本征态的味道组成成为可能。然而,除了中微子的质量和成分之外,还有几个因素会扭曲吸收线。我们分析了残余中微子密度随时间演化的影响和中微子衰变的后果。我们考虑的灵敏度的线形的年龄和极高能量的中微子源的特性,以及宇宙的热历史,反映在膨胀率。我们考虑费米运动所产生的残余中微子气体的热分布。我们还注意到狄拉克与马约拉纳遗迹的影响,并简要考虑非常规中微子的历史。我们问什么样的外部信息将提高宇宙中微子吸收光谱的潜力,并估计使该技术成为现实所需的灵敏度。
2004-12-08 astro-ph hep-ph
Direct computation of inelastic photon-neutrino processes in the Standard Model
在本文中,我们计算了在费米理论有效范围内质心能量为$ω$的过程$γν\toγγν$,$γγ\to γν\barν$和$ν\barν\to γγγ$的标准模型极化振幅和极化截面.通过使用一个大的电子质量展开的精确结果,我们还导出了第一个修正项的有效,低能($ω< m_e$)公式$γν\toγγν$。最后,我们讨论了我们的结果可能的天体物理意义,并提供简单的适合的确切表达式。
1998-08-11 astro-ph hep-ph
Cosmological Signatures of the Interaction between Dark-Energy and Massive Neutrinos
我们研究了大质量中微子与经典标量场的相互作用是否是宇宙晚期加速膨胀的起源。本文介绍了中微子探测相互作用暗能量模型中的宇宙微扰理论,计算了宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。在这些模型中,中微子质量的演化是由精髓标量场决定的,这是今天宇宙加速的原因。我们考虑了几种类型的标量场势,并对中微子与暗能量之间的耦合参量进行了限制。假设宇宙是平坦的,我们可以从目前的观测中推导出的约束是$\sum m_ν < 0.87 eV$,在95%的置信水平下,对三种中微子的总和。我们还讨论了模型的稳定性问题以及变质量中微子对玻尔兹曼方程中散射项的影响。
2008-03-21 astro-ph gr-qc hep-ph