Relic neutrino decoupling with flavour oscillations revisited
本文研究了早期宇宙中中微子在三味振荡下的退耦过程。通过求解中微子密度矩阵的动量相关动力学方程，首次得到了中微子谱的演化，其中包括了对角和非对角元素的碰撞积分。这种改进的计算修改了中微子密度矩阵的非对角元素的演化，改变了冻结中微子谱偏离平衡态的情况。然而，它不会改变中微子对宇宙学能量密度的贡献，通常以中微子的有效数N_eff表示。我们发现N_eff=3.045，与以前的理论计算和普朗克数据的最新分析相一致。这个结果不依赖于中微子质量的排序。我们还考虑了非标准中微子-电子相互作用（NSI）的影响，在许多理论模型中预测中微子获得质量。对于目前数据允许的两组NSI参数，我们发现N_eff可以降低到3.040或提高到3.059。
2016-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Non-decoupling of Heavy Neutrinos and Lepton Flavour Violation
我们考虑一类预测新的重中性费米子态的模型，其与轻中微子的混合可以是自然显着的，并产生可观察到的影响低于其生产的阈值。我们更新的间接限制味非对角混合参数，可以从么正性，并表明，显着的利率一般预期为一个循环引起的罕见的过程，由于交换的虚拟重中微子，涉及违反的μ子和电子轻子数。特别是，$μ$ - $e$转换在核和$μ\to ee^+e^-$的振幅显示出非去耦二次依赖于重中微子质量$M$，而$μ\to eγ$几乎是独立的电弱标度以上的重标度。这三个过程，然后使用设置严格的约束的味道违反混合角。在所考虑的所有情况下，我们明确指出，非去耦行为是严格相关的SU（2）对称性的自发破缺。
1995-03-09 hep-ph
Relic neutrino decoupling including flavour oscillations
在早期宇宙中，当电子-正电子对湮灭时，中微子会发生轻微耦合，并将它们的熵转移给光子。这一过程产生了中微子光谱的非热畸变，这种畸变取决于中微子的味道，nu_e的畸变比nu_mu或nu_tau的大。通过求解中微子谱的动量相关动力学方程，研究了三中微子味振荡对中微子退耦过程的影响。我们发现，振荡并没有从本质上改变中微子能量密度的总变化，以中微子的有效数计算，N_eff=3.046，而对原始4 He的产生的微小影响增加了O（20%），高达2.1 x 10^{-4}。这些结果是稳定的中微子混合参数目前有利的区域内。
2005-06-16 astro-ph hep-ph
Neutrino energy transport in weak decoupling and big bang nucleosynthesis
我们通过同时耦合一个完整的强、电磁和弱核反应网络和一个多能群Boltzmann中微子能量输运方案，计算了早期宇宙在弱退耦、弱冻结和大爆炸核合成（BBN）时期的演化.我们的代码的模块化结构提供了解剖的能力，负责演变的动力学的早期宇宙在中微子味振荡的情况下，每个过程的相对贡献。这种方法允许详细说明$ν_e$、$\barν_e$、$ν_μ$、$\barν_μ$、$ν_τ$、$\barν_τ$能量分布函数的演化，这些函数与核反应以及中微子和光子/电子/正电子/重子等离子体成分之间的熵/热生成和流动是自洽的。该计算揭示了中微子分布函数和等离子体热力学条件（例如，电子-正电子对密度），并暗示：比例因子和等离子体温度之间的相位;中子-质子比;轻元素丰度的历史;和宇宙学参数\neff。我们发现，我们的方法以下的中微子光谱扭曲和伴随的熵产生和提取的等离子体的时间发展的结果在BBN氘产额的计算值的变化。例如，对于等离子体热力学中的量子校正的特定实现，我们的计算显示氘的$0.4\%$增加。在观测和核物理不确定性预期改善的背景下，这些变化具有潜在的重要意义。
2016-03-27 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino Degeneracy and Decoupling: New Limits from Primordial Nucleosynthesis and the Cosmic Microwave Background
我们重新分析了宇宙学对存在净普适轻子不对称性和中微子简并性的限制。我们表明，中微子可以开始去耦在更高的温度比以前的估计，由于几个修正，减少中微子反应速率。因此，当粒子自由度改变时，这些退耦的中微子不会被加热。在$e^\pm$湮灭之后，残余中微子与光子温度的合成比率可以从标准非简并比率显著地减少超过两倍。这改变了膨胀率和随后的原始核合成，光子去耦和结构形成。特别是，我们分析物理上合理的轻子不对称模型与大$ν_μ$和$ν_τ$简并与一个温和的$ν_e$简并。我们表明，核合成本身允许非常大的中微子简并$0 \le \xinum$，$\xinut \le 40$，$0 \le \xinue \le 1.4$连同大重子密度$0.1 \le Ω_b \h502 \le 1$，只要一些原始锂的破坏已经发生。我们还表明，结构的形成和宇宙微波背景的功率谱允许的可能性$Ω= 1$，$Ω_Λ= 0.4$，宇宙模型，其中既有显着的轻子不对称性（$| \xinum | = | \xinut | \approx 11$）和一个相对较大的重子密度（$Ω_b \h502 \approx 0.2$）。我们的最佳拟合中微子简并，重子含量高的模型主要区别于微波背景功率谱中的第二个峰值的抑制。这与最近来自BOOMERANG和MAXIMA-1的高分辨率数据一致。
2001-02-22 astro-ph hep-ph nucl-th
Decoupling of heavy quarks at four loops and effective Higgs-fermion coupling
我们计算了有效$n_l$ -味QCD和$(n_l+1)$-味QCD的轻夸克质量与四圈阶数之间的退耦常数$ζ_m$。直接的应用是在顶夸克的尺度上甚至在大统一理论尺度上评估具有五种活性味的$\overline{\rm MS}$粲夸克质量和底夸克质量。借助于低能定理，$ζ_m$可以获得希格斯玻色子玻色子与轻夸克的有效耦合，并具有五圈精度.我们简要讨论了对$Γ(H\to b\bar{b})$的影响。
2015-07-16 hep-ph
Towards a precision calculation of $N_{\rm eff}$ in the Standard Model II: Neutrino decoupling in the presence of flavour oscillations and finite-temperature QED
在这项工作中，我们提出了一种新的中微子有效数标准模型基准值的计算方法，即$N_{\rm eff}^{\rm SM}$，它量化了宇宙学中微子到光子的能量密度。计算考虑到中微子味振荡，有限温度的影响，在量子电动力学等离子体${\cal O}(e^3)$，其中$e$是基本电荷，和中微子-中微子碰撞积分的全面评估。我们还提供了一个详细的评估基准$N_{\rm eff}^{\rm SM}$值的不确定性，通过测试值的依赖（i）~可选的近似建模的弱碰撞积分，（ii）~测量误差的物理参数的弱部门，和（iii）~数值收敛，特别是在动量离散。我们新推荐的标准模型基准是$N_{\rm eff}^{\rm SM} = 3.0440 \pm 0.0002$，其中标称不确定性主要归因于数值求解过程（$|δN_{\rm eff}| \sim10^{-4}$）中产生的误差，并由太阳混合角$\sin^2θ_{12}$（$|δN_{\rm eff}| \sim10^{-4}$）中的测量误差增加。
2021-03-19 astro-ph.CO hep-ph
Probing dark photons in the early universe with big bang nucleosynthesis
我们计算了早期宇宙中暗光子质量范围和真空与标准模型光子耦合时暗光子的产生和衰变。同时，自洽与暗光子的产生和衰变，我们的计算包括弱去耦和大爆炸核合成（BBN）物理的完整治疗。这些计算包含了所有相关的弱、电磁和强核反应，包括电荷变化（同位旋变化）轻子俘获和衰变过程。它们揭示了暗光子的产生、衰变和相关的熵的非平衡输运到退耦中微子海中的丰富的相互作用。最重要的是，我们模拟的自洽性质使我们能够捕获熵注入和稀释的大小和相位。熵注入引起的时间-温度-标度因子关系在弱退耦和BBN期间的改变导致轻元素丰度产额和总辐射含量的变化（由$N_{\rm eff}$参数化）。这些变化表明了扩展先前暗光子BBN约束的方法。然而，我们的计算还确定了暗光子质量和耦合的范围尚未受到限制，但也许可以访问和可能的，在未来的阶段4宇宙微波背景实验和未来的高精度原始氘丰度测量。
2020-11-05 astro-ph.CO hep-ph
Simultaneous decoupling of bottom and charm quarks
考虑到m_c/m_b的精确依赖性，具有b和c两个重味的QCD拉格朗日量的参数和光场与不具有这两个味的低能有效理论的参数和光场是相关的。双线性夸克流的类似关系也被认为是。
2012-05-27 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
Restrictions on the lifetime of sterile neutrinos from primordial nucleosynthesis
我们分析了质量在1-140 MeV范围内的衰变无菌中微子对原始氦-4丰度的影响，明确地解决了所有粒子种类的玻尔兹曼方程，考虑到中微子味振荡，并特别注意系统的不确定性。我们表明，氦丰度只取决于无菌中微子的寿命，而不是活跃的无菌混合的方式之间的味道分布，并推导出上界的寿命。我们还证明了Izotov和Thuan [arXiv：1001.4440]最近的结果，他们发现氦-4丰度的标准原始核合成值比预测的高2 σ，与等离子体中存在寿命为0.01-2秒的无菌中微子一致。这些粒子的衰变扰乱了（去耦的）中微子的光谱，并加热了光子，改变了中微子与光子的能量密度比，这可以解释为在复合时期有额外的中微子种类。
2012-09-19 astro-ph.CO hep-ph
Patterns of Lepton-Flavour Violation Motivated by Decoupling and Sneutrino Inflation
我们提出的预测味道违反带电轻子衰变的跷跷板机制内实施的约束最小超对称标准模型（CMSSM）与通用输入软超对称破缺条款。我们假设一个重的单重中微子几乎是从跷跷板机制中分离出来的，正如轻中微子质量和混合角的模式所表明的那样。这一点是由再加热温度较低（T（RH）<10^7 GeV）的微中微子暴胀独立提出的，这样可以避免产生过多的引力子。这一要求进一步固定了弱耦合超中微子的质量，而弱耦合超中微子的衰变可能会导致轻子生成。我们发现，除了少数孤立点外，在大部分可接受的参数空间中，BR（mu->e gamma）>10^（-13），但BR（tau->mu gamma）<10^（-9）。比值BR（mu->e γ）/BR（tau->mu γ）仅取决于一个复杂的参数，并且与实验进行比较特别有趣。
2004-05-11 hep-ph
Flavour and Higgs physics in $Z_2$-symmetric 2HD models near the decoupling limit
本文研究接近解耦极限的 $Z_2$ 对称 2HD 模型，利用味物理与 Higgs 物理数据进行全局拟合，更新已有约束，并讨论三 Higgs 耦合及 CDF II 的 $W$ 质量测量。
2023-08-18 hep-ph
Models with Inverse Sfermion Mass Hierarchy and Decoupling of the SUSY FCNC Effects
我们研究了前两个squark和slepton家族的解耦，以降低味道改变中性电流的影响。基于规范U（1）味对称的反sfermion质量层次模型提供了一个自然的框架，可以实现解耦。解耦需要费米尺度和超对称破缺尺度之间有一个很大的间隙。维持费米尺度的电弱对称性破缺需要一些微调，我们通过求解双圈重整化群方程来研究。我们表明，双圈效应是由格林-施瓦茨机制补偿的异常，并可以确定从夸克和轻子的质量。电弱破缺约束导致一个小的$μ$的LSP是希格斯诺的情况下。
2000-04-14 hep-ph
How neutrino oscillations can induce an effective neutrino number of less than 3 during Big Bang Nucleosynthesis
普通无菌的中微子振荡可以在早期宇宙中产生显著的中微子不对称性。在本文中，我们扩展这项工作的中微子不对称性和轻元素丰度在大爆炸核合成（BBN）时代的计算演变。我们表明，一个显着的电子中微子不对称性可以产生的方式，是近似独立的振荡参数$δm^2$和$\sin^2 2θ$的一系列参数在一个有趣的一类模型。数值的不对称性导致的预测，在BBN期间的中微子味的有效数量是约2.5或3.4取决于不对称性的符号。有趣的是，一类原始氘丰度数据有利于中微子的有效数量在小于3的BBN时代的味道。
1997-06-04 astro-ph hep-ph
Determination of $α_s(m_Z)$ by the non-perturbative decoupling method
我们提出了一种新的策略的细节和第一个结果的测定$α_s(m_Z)$。通过同时解耦3个虚重夸克，建立了三味QCD的$Λ$参数与纯规范理论的关系。因此，最近在纯规范理论中得到的非常精确的结果可以用来获得以共同退耦尺度为单位的三味$Λ$参数。把这个标度与3味QCD中的强子物理联系起来，我们得到了物理单位为$Λ^{(3)}_{\bar{\rm MS}} = 336(12)\, {\rm MeV}$的结果，它可以转化为$α_s(m_Z) = 0.11823(84)$。这与FLAG平均值和先前的ALPHA结果兼容，具有可比性，但仍然是统计主导的误差。这构成了一个高度非平凡的检查，因为解耦策略在概念上与3味QCD步进标度方法非常不同，它们的系统误差也是如此。这些包括不确定性的组合去耦和连续极限，我们讨论的一些细节。我们还量化了这两个结果之间的相关性，由于一些共同的元素，如在物理单位的尺度确定和能量尺度的定义，我们应用去耦。
2022-09-28 hep-lat hep-ph
Decoupling in QED and QCD
本文从教学的角度讨论了QCD中重味的退耦问题。首先，我们考虑一个简单的情况：量子电动力学中的μ子去耦。所有计算最多进行2次循环。
2013-02-06 hep-ph
Impact of non-standard neutrino-electron interactions on Big Bang Nucleosynthesis
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de València（粒子物理研究所，西班牙科学理事会-巴伦西亚大学）；University of Turin, Physics department and INFN, Sezione di Torino（都灵大学，物理系和意大利国家核物理研究所，都灵分部）；Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini”, Università degli studi di Napoli “Federico II”（费迪南德二世那不勒斯大学，“埃托雷·潘奇尼”物理学系）；INFN - Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所，那不勒斯分部）
本文研究非标准中微子-电子相互作用对大爆炸核合成的影响，比较了BBN与实验对NSI参数的限制，发现两者互补且可测试不同温度下的中微子物理。
2026-10-22 astro-ph.CO hep-ph
Decoupling of heavy-quark loops in light-light and heavy-light quark currents
在MSbar中计算了重味QCD和低能有效QCD中两个圈处的轻-轻夸克流匹配。重轻HQET电流被类似地考虑。
1998-10-14 hep-ph
Lepton asymmetry, neutrino spectral distortions, and big bang nucleosynthesis
本文计算了具有显著轻子数的早期宇宙中弱退耦核合成时期自洽耦合核反应的Boltzmann中微子能量输运。我们发现轻子不对称性的存在增强了引起非热中微子光谱畸变的过程。我们的研究结果揭示了如何在能量和熵密度的不对称性独特的演变为不同的运输过程和中微子的味道。中微子光谱的增强扭曲改变了预期的大爆炸核合成轻元素丰度相对于那些在标准费米-狄拉克中微子分布的情况下。这些产率，敏感的中微子能谱的形状，也敏感的相位的扭曲和熵流的增长与时间/比例因子。我们分析了这些问题，并推测了新的灵敏度范围的氘和氦的轻子数。
2017-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Dark Sector Equilibration During Nucleosynthesis
轻的、弱耦合的暗扇区可能在早期宇宙中自然地解耦，并在原始核合成时期与标准模型浴平衡。暗区状态的平衡和最终的退耦改变了宇宙的膨胀率，从而改变了轻元素的预测丰度。这种效应可以包含在对$N_{\mathrm{eff}}$（中微子种类的有效数量）的随时间变化的贡献中，使得核合成期间的$N_{\mathrm{eff}}$不同于其在重组时的测量值。我们调查的影响，这种变化的轻元素丰度与模型无关的模板的时间依赖性的$N_{\mathrm{eff}}$，以及在特定的模型中，一个黑暗的部门与中微子或光子平衡。我们发现，显着修改的膨胀率与测量的轻核丰度是一致的，只要它们发生在特定时期的核合成。在约束具体模型时，宇宙微波背景和原始核合成的相对重要性高度依赖于模型。
2019-04-08 astro-ph.CO hep-ph
Late-time Entropy Production from Scalar Decay and Neutrino Decoupling
标量衰变产生的晚期熵产生出现在热膨胀这样的场景中，被提出来稀释长寿命的大质量场，如引力子和模量。标量衰变可能会持续到Mev尺度的温度，并影响BB核合成。研究了这种熵产生对电子中微子退耦的影响。标量衰变常数的下限估计约为10^（-22）Gev，因此，对于更高的衰变常数值，标准电子中微子去耦不受影响。
2003-05-15 hep-ph
Nuclear Reaction Network for Primordial Nucleosynthesis: a detailed analysis of rates, uncertainties and light nuclei yields
我们详细分析了标准的原始核合成方案。特别讨论了详细预测轻核素丰度所涉及的关键理论问题，如弱反应速率、中微子退耦和核速率模型。我们还进行了新的分析，现有的数据进入核合成反应网络的主要核过程，特别强调其不确定性，以及在确定相应的不确定性轻核素理论估计的作用。利用从宇宙微波背景各向异性测量得到的重子密度，讨论了2H、3He、4He和7Li的理论结果与实验结果的现状。
2018-03-22 astro-ph hep-ph nucl-th
Supersymmetry Breaking and the Supersymmetric Flavour Problem: An Analysis of Decoupling the First Two Generation Scalars
通过对第一代和第二代标量的解耦，可以抑制味变中性流过程的超对称贡献。然而，我们知道重标量通过双圈重整化群演化使终止质量平方为负。这种紧张局势进行了详细研究。在这个分析中包括两个新的项目：顶夸克Yukawa耦合和QCD修正的超对称贡献的$Δm_K$的影响。即使在前两代的夸克之间存在类似卡比博的简并，这些夸克也必须比$\sim 40$ TeV重，才能抑制$Δm_K$。这意味着，在超对称破缺的高尺度情况下，停止质量的边界值必须大于$\sim 7$ TeV，以保持停止质量的平方在弱尺度下为正。低能超对称破缺的规模是相同的顺序作为重标量的质量也被认为是。在这种情况下，计算双环图的有限部分，以估计重标量质量对停止质量平方的贡献。结果表明，对于方子之间的Cabibbo混合，边界处的停止质量必须大于$\sim 2$ TeV.因此，对于这两种情况，停止质量的大边界值导致不自然的微调量以获得正确的$Z$质量。
1998-07-01 hep-ph
Supernova Neutrinos: flavour conversion mechanisms and new physics scenarios
本文综述了核坍缩超新星中微子的集体味振荡与共振转换机制，并探讨了利用超新星中微子探测实验室无法触及的新粒子物理特性的前沿进展。
2024-05-30 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Synchronised neutrino oscillations from self interaction and associated applications
最近，人们对稠密气体中中微子-中微子前向散射引起的同步振荡的兴趣又恢复了，这导致了两个有趣的应用，并取得了显著的成果：（i）由于大爆炸核合成开始之前的味平衡，中微子-反中微子不对称性的宇宙学界限得到改善，和（ii）$r$过程核合成所需的富中子环境被证明总是保持在超新星热泡中，而不管味道振荡如何，这与以前的研究结果相反。我在这次演讲中提出了这些作品的教学评论。
2002-11-11 astro-ph hep-ph
Relic neutrino asymmetries and big bang nucleosynthesis in a four neutrino model
普通中微子和惰性中微子之间的振荡可以在早期宇宙中产生大的中微子不对称性。这些不对称性可以通过改变核反应速率来显著影响大爆炸核合成（BBN）。我们在一个由中微子异常和暗物质问题激发的三个普通中微子和一个不育中微子组成的模型中研究了这一现象。我们计算如何轻子不对称性产生的温度下，他们对BBN的影响演变。原始氦生产的不对称性的影响被确定，导致BBN期间的中微子味的有效数量约为2.7或3.1取决于轻子不对称性的符号。
1998-08-24 astro-ph hep-ph
RunDec: a Mathematica package for running and decoupling of the strong coupling and quark masses
本文收集了在不同能量标度和不同活动味数下计算强耦合常数和夸克质量所需的公式。所有的方程都包含了最先进的QCD修正，最高可达三圈，有时甚至是四圈。对于实际的实施{ \tt Mathematica}被使用和一个包含有用的程序的包被提供。
2000-04-19 hep-ph
Decoupling constant for $α_s$ and the effective gluon-Higgs coupling to three loops in supersymmetric QCD
我们计算了$α_s$的三圈QCD对退耦常数的修正，它将最小超对称标准模型与具有五种或六种活性味的量子色动力学联系起来。新结果可用于研究$α_s$的稳定性，根据其在$M_Z$的价值，在高规模下进行评价。我们还导出了一个低能定理，它允许从去耦常数计算有效的希格斯玻色子玻色子-胶子算符的系数函数。这构成了对三个循环的匹配系数的第一次独立检查。
2012-09-14 hep-ph
Constraining spacetime noncommutativity with primordial nucleosynthesis
讨论了由轻元素大爆炸核合成（BBN）引起的对非对易（NC）规范场理论的尺度$Λ_{\rm NC}$的一个约束。反对称张量$θ^{μν}$描述的NC背景中中微子的传播确实导致了以与生成无关的方式与光子的树能级矢量耦合，从而提高了在核合成时三个光右手（RH）场对宇宙能量密度有可观贡献的可能性。考虑在给定的宇宙学时期，RH中微子与带电等离子体组分的弹性散射过程，我们得到了附加双重中微子有效数$ΔN_ν=1$的保守极限为$Λ_{\rm NC} \stackrel{>}{\sim}$ 3 TeV.对于更严格的要求，$ΔN_ν\lesssim 0.2$，界限大大提高，$Λ_{\rm NC} \stackrel{>}{\sim} 10^3$ TeV。对于我们的界限的$θ$ -扩展的NC行动始终是有意义的，因为RH物种的去耦温度是持之以恒地远低于推断的范围的非对易性。
2009-04-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Effects of sterile neutrino and extra-dimension on big bang nucleosynthesis
通过假设大爆炸核合成（BBN）时期存在额外维的无菌中微子，研究了无菌中微子（$ν_{\rm s}$）对BBN的影响，并对与$ν_{\rm s}$性质相关的一些参数进行了约束.首先，对于宇宙膨胀率，我们考虑了五维体和包埋在体中的膜的内禀张力的影响，并通过观测元素丰度来约束额外维度的一个关键参数。其次，考虑了$ν_{\rm s}$在膜上或膜外运动的影响。在这个模型中，$ν_{\rm s}$和活动中微子之间的有效混合角取决于能量，这可能引起混合角的共振效应。因此，在宇宙演化过程中，$ν_{\rm s}$的反应速率会发生剧烈变化。我们通过求解速率方程作为温度的函数来估计$ν_{\rm s}$的丰度和温度，直到无菌中微子去耦。然后，我们发现，残留的$ν_{\rm s}$的丰度大大增强的额外的维度和最大化的特征共振能量$E_{\rm res}\gtrsim 0.01$ GeV。最后，详细讨论了与$ν_{\rm s}$有关的一些约束条件，即混合角和质量差，并将额外维$ν_{\rm s}$修正后的BBN计算结果与轻元素丰度观测数据进行了比较。
2017-11-07 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Matter effects and CP violating neutrino oscillations with non-decoupling heavy neutrinos
对于重中微子不退耦导致轻中微子态间非幺正混合的特殊情况，建立并求解了在一般各向异性或极化背景环境中传播的活动中微子和不育中微子的演化方程.新的CP破坏中微子振荡效应出现。与标准的幺正中微子振荡相反，即使对于两个味中微子跃迁，即使中微子混合矩阵中的一个元素等于零，这些效应也是可见的。它们不一定随$δm^{2} \to 0$而消失，而且对于不同的味中微子跃迁对（$ν_e \to ν_μ$）、（$ν_μ\to ν_τ$）、（$ν_τ\to ν_e$），它们也是不同的。计算了真空和地球物质中的中微子振荡，并对幺正振荡和非幺正振荡进行了比较。它示出，考虑到目前的实验限制，重中微子状态可以影响CP和T不对称性。在$ν_μ\to ν_τ$振荡的情况下尤其如此。
2002-07-01 hep-ph
Flavour-Violating Charged Lepton Decays in Seesaw-Type Models
解析表达式的轻子味和轻子数违反衰变的带电轻子的背景下，一般$SU(2)_L\otimes U(1)_Y$跷跷板的情况下，大统一理论（GUT）或超弦模型，其中左手和/或右手中性单线态的动机。宇宙学和低能量数据可能施加的限制进行了简要讨论。由于狄拉克或马约拉纳性质的重中性轻子的存在下，违反的解耦定理的味道依赖图强调。数值估计表明，衰变$τ^-\to e^-e^-e^+$或$τ^-\to e^-μ^-μ^+$可以与$\sim 10^{-6}$一样大，这可以在LEP实验或其他$τ$工厂中观察到。
1999-01-04 hep-ph
Type-III Seesaw: Phenomenological Implications of the Information Lost in Decoupling from High-Energy to Low-Energy
III型跷跷板似乎可以很容易地、很自然地解释中微子质量的微小性。高能跷跷板理论所涉及的有效参数通常比低能中微子唯象中所涉及的物理参数和可测参数要多。Casas-Ibarra参数化有助于将重费米子积分中丢失的信息编码到任意复正交矩阵中。CMS合作已经在III型跷跷板模型中寻找了三重态费米子，只有一代三重态费米子味民主地衰变为SM轻子。我们重新解释这CMS搜索的上下文中的一个现实的III型跷跷板模型与两个或三个世代的三重态费米子，并努力理解上述矩阵上的$95\%$ CL的三重态费米子的质量下限的影响。我们还讨论了上述矩阵的唯象意义，鉴于带电轻子味违反观察和位移衰变的三重态费米子在对撞机。
2021-02-18 hep-ex hep-ph hep-th
Goldstino Decoupling in Spontaneously Broken Supergravity Theories
如果引力子足够轻和稳定，它将在核合成时表现为一种有效的无质量中微子。依赖于它从早期宇宙热浴中分离出来的温度，引力子的质量将受到原始$^4$ He丰度的限制。假设保守估计中微子家族的数目，$N_ν< 3.6$，质量为$m_{3/2} \lesssim 10^{-6}$ eV的超轻引力子被排除。这个界限弱于以前的估计，因为Goldstino湮灭截面被高估。
1996-12-10 astro-ph hep-ph
Massive sterile neutrinos in the early universe: From thermal decoupling to cosmological constraints
我们考虑相对较重的中微子$ν_H$，主要是对无菌状态$ν_s$的贡献，其质量在10 MeV $\lesssim m_s \lesssim m_π \sim 135$ MeV范围内，这是在早期宇宙中涉及活跃中微子的碰撞过程中热产生的，并在QCD相变后冻结。如果这些中微子在主动中微子去耦后衰变，它们会产生额外的中微子辐射，但也有助于熵产生。因此，它们改变了中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数的值，例如通过宇宙微波背景（CMB）测量的，以及影响原始核合成（BBN），特别是${}^4$ He的产生。我们提供了一个详细的说明有关玻尔兹曼方程的解决方案。我们还确定了当前普朗克卫星数据所允许的参数空间，并预测了未来第4阶段地基CMB观测所探测的参数空间，预计将匹配或超过BBN灵敏度。
2021-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis as a probe of non-standard neutrino interactions and non-unitary three-neutrino mixing
本研究探讨非标准中微子相互作用和非幺正三中微子混合对早期宇宙观测量的影响，发现BBN约束严格且与地面实验相当，并强调需更多核反应率测量以改进理论预测。
2025-10-10 hep-ph
Primordial Nucleosynthesis Constraints on Z' Properties
在包含新的TeV尺度Z'规范玻色子的模型中，新的U（1）'对称性通常会阻止产生传统中微子跷跷板所需的马约拉纳质量，导致三个超弱相互作用的"右手“中微子nu_R，它们是普通中微子的狄拉克伙伴。它们可以在大爆炸核合成之前通过Z'相互作用产生，导致更快的膨胀速率和更多的^4He。我们量化的限制Z'的性质，从核合成的Z'耦合激励的一类E_6模型参数化的角度θ_E6。本文计算了三个近似无质量的右手中微子通过Z'通道湮灭到其它粒子对中的速率。在Z-Z'混合角和夸克-强子跃迁温度T_c的各种假设下，计算了由于Z'质量大而比普通左手中微子的退耦温度高的退耦温度，得到了新的二重态中微子的等效数Δ N_nu与Z'质量和耦合的函数关系。除了在θ_E6附近的值，Z'从右手中微子中分离出来，核合成的Z'质量和混合约束比现有的直接生产或精确的电弱数据的实验室限制要严格得多，并且可以与最终可能在拟议的对撞机上探测的范围相媲美。对于T_c = 150 MeV，Z-Z'混频范围理论上有利的情况，对于任何θ_E6值，当M_Z' > 4.3 TeV时，Δ N_nu < 0.3。较大的混频或较大的T_c往往导致大得不能接受的Δ N_nu，除非在nu_R退耦极限附近。
2003-02-13 astro-ph hep-ex hep-ph
Analytical treatment of neutrino asymmetry equilibration from flavour oscillations in the early universe
A. D.多尔戈夫H.汉森，S。牧师，S。T. Petcov，G. G. Raffelt和D. V. Semikoz（DHPPRS）[hep-ph/0201287]发现，如果振荡参数是从大气和太阳中微子数据中推断出来的，并且在某些情况下，如果$θ_{13}$也相当大，那么在大爆炸核合成时期之前，通过味振荡可以实现所有活跃中微子味之间的完全或部分平衡。因此，电子中微子-反中微子不对称性的宇宙学约束现在适用于所有三个中微子扇区。在目前的工作中，我们提供了DHPPRS中考虑的情况下的分析处理，并证明他们的结果是稳定的，即使是非常大的初始不对称。平衡机制可以理解为最大程度混合和有效单色系统的MSW样效应。我们还评论DHPPRS的混合参数的选择，和他们的碰撞效应的处理，这两者都可能影响风味平衡的程度。
2002-06-05 hep-ph
Tomography of flavoured leptogenesis with primordial blue gravitational waves
该研究探讨右手性中微子质量驱动早期物质主导时期的场景，指出蓝引力波可在多频段探测，三味轻子生成区印记更显著，还将现有限制转化为参数约束，并分析未来探测器区分味区的能力。
2024-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Comment on "Big Bang Nucleosynthesis and Active-Sterile Neutrino Mixing: Evidence for Maximal $ν_μ\leftrightarrow ν_τ$ Mixing in Super Kamiokande?"
论文“大爆炸核合成和主动无菌中微子混合：超级神冈中最大$ν_μ\leftrightarrow ν_τ$混合的证据？”X。Shi和G. M.富勒（astro-ph/9810075）讨论了大气中微子异常的$ν_μ\to ν_s$解的宇宙学意义。它错误地得出结论，认为为了使$ν_μ\to ν_s$振荡与大爆炸核合成的有效味数上限3.3一致，需要$ν_τ$质量的下限为15 eV。由于如此大的$ν_τ$质量不利于大尺度结构形成的考虑，强有力的，但不正确的结论，宇宙学有利于$ν_μ\to ν_τ$解决大气中微子问题。我们解释了错误的性质。我们的结论是，宇宙学是，目前，符合$ν_μ\to ν_s$和$ν_μ\to ν_τ$的可能性。
1998-11-04 astro-ph hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis Constraints on Z' Properties
在包含新的TeV尺度Z'规范玻色子的模型中，新的U（1）'对称性通常会阻止产生传统中微子跷跷板所需的马约拉纳质量，导致三个超弱相互作用的右手中微子，即普通中微子的狄拉克伙伴。它们可以在大爆炸核合成（BBN）之前通过Z'相互作用产生，导致更快的膨胀速率和过多的^4He。我们量化的Z'属性的约束，从核合成的Z'耦合激励一类E6模型参数化的角度θ_E6。计算了由于Z'质量大而使其退耦温度高于普通左手中微子的退耦温度，并数值计算了等效的弱相互作用中微子数Δ N_nu与Z'质量、耦合和Z-Z'混合角的关系。BBN的^4He丰度给出了对M_Z'的最严格限制，除非与右手中微子的Z'耦合很小。
2004-02-04 hep-ph
Big Bang nucleosynthesis and baryogenesis in power-law $f(R)$ gravity: Revised constraints from the semianalytical approach
本文研究了$\mathscr{L}=\varepsilon^{2-2β}R^β+{16π}m_P^{-2}\mathscr{L}_m$引力场中的原初核合成，其中$\varepsilon$是平衡场方程维数的常数，$1<β<(4+\sqrt{6})/5$是能量密度和温度为正的常数.从半解析方法出发，详细分析了$β$对中微子退耦、冻结温度和核子浓度、氘瓶颈打开以及$^4$ He丰度的影响，并将$β$约束为$\varepsilon=1$（1/s）和$1<β<1.001$（$\varepsilon=m_P$（普朗克质量））.作为对经验方法的补充，用非标准原始核合成的模型无关的最佳拟合公式计算了最轻元素（D，$^4$ He，$^7$ Li）的丰度，并找到了对应于额外中微子$0< ΔN_ν^{\text{eff}} \leq 0.6365$的约束$1< β\leq 1.0505$;同时，对于$β$的这个区域，$^7$ Li的丰度问题不能用$\mathscr{L}=\varepsilon^{2-2β}R^β+{16π}m_P^{-2}\mathscr{L}_m$引力来解决.最后，估计了与引力重子生成机制的一致性。
2015-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resummation of tan-beta-enhanced supersymmetric loop corrections beyond the decoupling limit
本文研究了具有最小味破坏的最小超对称标准模型，其中tan β是大参数，超对称质量参数是任意值.我们推导出几个重申公式tan β增强环路校正，这是以前只知道在超对称质量远远高于电弱尺度的限制。首先研究底部汤川耦合的重正化公式的重正化方案依赖性，我们阐明了在超对称回路因子Delta_b中sbottom混合角的使用。作为一个新的功能，我们发现tan-β增强环诱导的味道变化中性电流（FCNC）耦合的胶子和中性子，这反过来又引起了新的影响，在重整化的Cabibbo-小林-Maskawa矩阵和FCNC过程中的B介子。对于色磁Wilson系数C_8，这些胶子-夸克环可以与已知的电荷-夸克贡献具有相同的大小。我们讨论了B_d-> phi K_S中混合诱导CP不对称性的唯象结果。我们进一步给出了B_s-> mu ^+ mu ^-和B_s-B_s棒混频在退耦极限以外的有效公式，并发现了影响B_s-B_s棒混频振幅相位的一个新贡献。我们的非线性tan-beta增强效应被转换为费曼规则，允许在自动计算中轻松实现。
2010-02-17 hep-ph
A flavoured dark sector
我们探讨了量子色动力学暗扇区的现象，它局限在GeV的规模。暗区通过重介体继承了暗夸克和SM夸克之间耦合的味结构，这导致了令人兴奋的新现象。虽然稳定的重子束缚态是暗物质的候选者，但这种现象主要是由最轻的复合介子--暗π介子--主导的，它们的衰变长度可以从毫米到几百米不等。对于低于1.5 GeV的质量，他们的独家衰变到SM介子的第一次计算相匹配的黑暗和可见部门的手征拉格朗日。从大爆炸核合成的约束，暗物质直接检测和风味挑选出一个小区域的允许参数空间的暗介子质量低于5 GeV。最好的探测方法是固定靶实验NA 62和SHiP，其中暗π介子可以在B到K piD等罕见衰变中大量产生。更重的暗π介子最好在LHC中寻找，在那里它们在强子化后衰变，产生喷流，在探测器内进入SM状态。在这里，风味结构确保不同的风味出现在不同的长度尺度上，从而在新兴的喷气机签名中产生了引人注目的新特征。
2018-04-06 hep-ex hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis
随着早期宇宙的膨胀和冷却，使中微子与物质保持热平衡的弱相互作用的速率以及使中子和质子相互转换的相关反应的速率降低。最终，这些速率低于膨胀速率--它们冻结了。同样地，强和电磁核反应的速度虽然快到足以在早期维持平衡，但会减慢并最终导致冻结。这些冻结过程共同组成了大爆炸核合成（BBN）的时代。早期出现的遗迹包括轻元素丰度，例如氦和氘，以及退耦中微子的背景，“C $ν$ B”，大致类似于宇宙微波背景，CMB。这些化石遗迹编码了早期宇宙中物理学运行的历史。因此，BBN已经成为约束新的超越标准模型（BSM）物理的关键工具。由于大型光学望远镜和第四阶段CMB实验的出现，预计氘和氦的原始丰度测量精度会更高，BBN可能成为BSM物理学的更精细探针。后者的实验也将提供更高精度的$N_{\rm eff}$测定，它是光子退耦时期相对论能量密度的测量，因此是C $ν$ B的重要探测器。
2023-01-28 astro-ph.CO hep-ph
Electroweak naturalness in three-flavour Type I see-saw and implications for leptogenesis
在I型跷跷板模型中，对电弱$μ$参数的修正不超过1 TeV的自然性要求导致最轻右手中微子质量$M_{N_1}\lesssim 3\times 10^7$ GeV的粗略界限。在这封信中，我们推导出适用于任何三味I型跷跷板模型的通用界限。我们发现$M_{N_1}\lesssim 4\times 10^7$ GeV和$M_{N_2}\lesssim 7\times 10^7$ GeV。在一个无质量中微子的极限下，$M_{N_3}$在Poincare保护的退耦极限下不存在自然性约束。我们的研究结果证实，没有I型跷跷板模型可以解释所观察到的中微子质量和重子通过分级（$N_1$ -，$N_2$ -，或$N_3$为主）热leptogenesis，同时保持完全自然。
2015-04-13 hep-ph
Consistent $N_{\rm eff}$ fitting in big bang nucleosynthesis analysis
Institute for Basic Science（基础科学研究院）；Kyungpook National University（庆北国立大学）
本文指出传统大爆炸核合成中$N_{\ m eff}$处理的不一致性，尤其在负$ΔN_{\ m eff}$情况下，需限制范围或调整中微子反应率以确保解释一致。
2026-04-24 astro-ph.CO hep-ph
Decay and Decoupling of heavy Right-handed Majorana Neutrinos in the L-R model
重右手中微子是当前的兴趣。这种中微子的相互作用和衰变决定了它们在宇宙演化过程中的退耦时期。这反过来又会影响各种可观测的特征，如能量密度、核合成、CMBR谱、星系形成和重子生成。在这里，我们考虑了在左右对称模型中，由WR+ - WR-通道和起源于SU（2）R规范群的异常通道对右手电子型Majorana中微子的约化，以及这种中微子的衰变。我们研究了这些中微子的减少不同范围的左右模型参数，并发现，如果中微子质量超过右手规范玻色子质量，那么中微子永远不会去耦的参数的现实值，而是，在平衡中衰减。因为没有非平衡衰变，所以中微子的质量没有界限。
2001-05-29 hep-ph
Neutrino Decoupling Is Altered by Flavor Conversion
本文首次非线性模拟含带电流、中性流碰撞及平流的中微子退耦过程，发现味转换在完全退耦前发生并移动退耦面。
2023-07-27 astro-ph.HE hep-ph
Cosmological nucleosynthesis and active-sterile neutrino oscillations with small mass differences: The resonant case
我们对电子和无菌中微子之间的共振活性无菌中微子振荡对氦-4原始产生的影响进行了数值研究。利用动量空间中中微子密度矩阵和核子数密度的精确动力学方程，从中微子退耦到核子在0.3 MeV冻结出，中微子系综的演化自洽地跟随核子的演化。精确的动力学方法使我们能够精确地研究中微子耗尽，光谱畸变和中微子混合产生的不对称性，由于在每个动量模式的振荡，并证明它们对核合成的影响是相当大的。我们已经计算了初始产生的氦-4 Y_p对振荡参数的依赖关系，在小质量差小于10^{-7} eV^2的振荡模型的整个混合参数范围内。我们得到了振荡参数平面上的等氦线。由于精确的动力学方法和适当的帐户中微子光谱畸变和振荡产生的不对称性，宇宙学约束的振荡参数，更精确的比现有的，被提取。
1999-09-16 hep-ph
How new physics affects primordial neutrinos decoupling: Direct Simulation Monte Carlo approach
本文提出中微子直接模拟蒙特卡洛（DSMC）新方法，以模型独立、透明且计算高效的方式求解中微子玻尔兹曼方程，研究新物理对原初中微子退耦及MeV温度等离子体演化的影响。
2025-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Cumulative Non-Decoupling Effects of Kaluza-Klein Neutrinos in Electroweak Processes
在卡鲁扎-克莱因的低尺度量子引力理论中，引力子和等单线态中微子可以在具有大的紧凑维度的高维空间中传播，而标准模型的所有粒子都被限制在（1+3）维的子空间中。在额外维度的紧化之后，卡鲁扎-克莱因中微子与轻子二重态的汤川耦合自然会被更高维的体积因子所抑制，这与唯象观测一致。我们表明，一个回路的影响引起的卡鲁扎-克莱因中微子，虽然很小的单独，累计作用在电弱过程中，引起的非去耦行为的大值的高维汤川耦合。由于Kaluza-Klein中微子的非退耦效应，我们可以推导出对理论参数的更强的约束，这些约束源于对涉及W和Z玻色子以及e，$μ$和$τ$轻子的味道破坏和普适性破坏现象的未观测。
2000-04-19 astro-ph hep-ex hep-ph
Decoupling relations, effective Lagrangians and low-energy theorems
如果QCD用最小减法（MS）重整化，在高阶时，强耦合常数alpha_s和夸克质量m_q在味阈值处呈现不连续性，而味阈值分别由所谓的解耦常数zeta_g和zeta_m控制。采用改进的MS（MS-bar）格式，导出了简化的计算公式，使zeta_g和zeta_m的计算简化为真空积分的求解。这使得我们可以通过三个循环来计算zeta_g和zeta_m。我们还建立了低能定理，有效的所有订单，其中涉及的有效耦合的希格斯玻色子玻色子胶子和轻夸克，由于虚拟存在的重夸克h，对数导数w.r.t.分别为zeta_g和zeta_m的m_h。我们还考虑了CP-奇希格斯玻色子玻色子的有效QCD相互作用，并在三个圈上验证了Adler-Barnard非重整化定理。
1998-11-25 hep-ph
