中微子振荡与中微子的静止质量

简要回顾了中微子的发现过程,论述了中微子的基本性质及三种不同类型的中微子,讨论了中微子振荡的最新实验结果及其与中微子静止质量的关系,指出了中微子的静止质量在物理学与天文学中的重要性以及确定中微子的静止质量有待进一步解决的问题。     

中微子质量和中微子振荡实验

本介绍中微子质量测量的历史和现状。介绍太阳中微子丢失实验的结果和大气μ中微子丢失实验结果。这些结果表明存在中微子振荡,即中微子具有质量。它是超出标准模型的信号。本还介绍了21世纪初研究中微子振荡的若干重要实验,例如长基线中微子振荡实验以及建造μ子 贮存环来产生高能电子中微子束进行中微子振荡的实验以及测量中微子振荡时的CP破坏的设想。     

中微子振荡和太阳中微子

现在,普遍相信至少有三种(或三“味”)中微子,分别表示为ν_e,ν_μ和ν_τ。也有三种相应的反中微子ν_e,ν_μ和ν_τ。它们之间的区别在于其相互作用不同。ν_e是原子核在β衰变时同正电子一道发射出的粒子,也是预期会由太阳发射出的一种中微子。ν_μ是μ子和π介子衰变时发射出的。ν_τ还从未被直接探测到,但通常认为τ轻子衰变时会发射出ν_τ粒子。 费米在他第一篇关于β衰变理论的论文中提出了中微子质量问题,并指出高能端电子谱对中微子质量是敏感的。近年来,关于中微子质量的实验集中于研究氚的β衰变 3H→3He + e~-+ v_e释放出…     

中微子质量和中微子振荡实验

本文介绍中微子质量测量的历史和现状。介绍太阳中微子丢失实验的结果和大气 μ中微子丢失实验结果。这些结果表明存在中微子振荡 ,即中微子具有质量。它是超出标准模型的信号。本文还介绍了 2 1世纪初研究中微子振荡的若干重要实验 ,例如长基线中微子振荡实验以及建造 μ子贮存环来产生高能电子中微子束进行中微子振荡的实验以及测量中微子振荡时的CP破坏的设想。     

非均匀介质中的中微子振荡

本文采用曾由作者建议的准绝热近似方法,研究了具有任意电子密度分布的非均匀介质中中微子振荡问题.我们分别得到了两代和三代中微子振荡方程的高级近似解及其中微子转换几率的非绝热效应.针对三代情况,我们还讨论了C-P破坏,Berry相和振荡修正的关系.     

后中微子振荡发现的实验进展与展望

2015年诺贝尔物理学奖授予了发现中微子振荡也就是中微子有质量的实验。这个发现是至今为止,粒子物理标准模型——这一得到广泛实验验证的理论中唯一指明存在新物理的明显证据。文章将介绍中微子振荡发现以后主要的中微子实验物理目标、采用的探测技术、实验状况及其未来展望。     

大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡

北京时间2012年3月8日,大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳在北京通过网络直播宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率.介绍该结果的论文已于3月7日送交美国物理评论快报(Physical Review Letters)发表,其预印本也已在网上发表.     

太阳中微子失踪案和中微子振荡

 (续前)五、“中微子振荡”是物理学家的法宝按照粒子物理的标准模型,中微子质量为零,它们以光速运动。存在着3种不同类型(即3种“味”)的中微子:电子型中微子(记为νｅ),μ-中微子(记为νμ)和τ-中微子(记为ντ),它们之间彼此不相关,分别只同电子、μ轻子和τ轻子密切相关。不过,早在戴维斯等人公布首批氯探测器的探测结果的1968年,庞托科沃就提出了这3种“味”的中微子很有可能互相来回地转化,称为“中微子振荡”。在太阳内部的热核燃烧过程中产生的中微子都是νｅ。但它们在从太阳到地球的漫长行进过程中,νｅ不断地转化为νμ和ντ。     

中微子在介质中的共振振荡

 根据强、弱和电磁相互作用的大统一模型,如果中微子的质量不为零,就可能混合——在弱相互作用中产生的中微子的态v_e、v_μ、v_r是质量分别为m₁、m₂、m₃的中微子v₁、v₂、v₃的正交组合,混合的结果是中微子的振荡——一种中微子周期性地转变为另一种中微子的过程.Mikheyev和Smirnov指出,中微子在介质中振荡时,其混合角由于受物质的影响而“共振放大”,出现更强的振荡现象,称为“共振振荡”,为消除太阳中微子实验和中微子振荡实验的矛盾提供了新的理论.     

中微子振荡的发现及未来

2015年诺贝尔物理学奖授予日本物理学家·田隆章和加拿大物理学家阿瑟·麦克唐纳,奖励他们发现中微子振荡现象,从而证明中微子具有非零的静止质量。这是粒子物理学唯一具有确凿实验证据的超出标准模型的新物理现象,改变了人类对物质世界基本规律的认识。文章将回顾中微子振荡现象的发现过程,介绍太阳中微子和大气中微子振荡实验的实验结果和理论解释,以及近期反应堆和加速器中微子振荡的研究成果,并展望中微子研究的前景。     

Interference phase of mass neutrino in CM space--time

In the gravitational field of central mass with electric and magnetic charges and magnetic moment (CM space-time), this paper calculates the interference phase of mass neutrino along geodesic in the radial direction, and discusses the contribution of the electric and magnetic charges and magnetic moment of the central mass to the phase.     

Interference phase of mass neutrino in Reissner-NordstrSm-de Sitter space-time

The chemical potential of electrons in a strong magnetic field is investigated. It is shown that the magnetic field has only a slight effect on electron chemical potential when B < 1011 T, but electron chemical potential will decrease greatly when B > 1011 T. The effects of a strong magnetic field on electron capture rates for 60Fe are discussed, and the result shows that the electron capture sharply decreases because of the strong magnetic field.     

Interference phase of mass neutrino in Reissner-Nordstrm-de Sitter space-time

In Reissner--Nordstr?m--de Sitter space--time, we calculate the interference phase of mass neutrino along geodesic in the radial direction, and then investigate the effects of the cosmological constant La on the phase. Morever, the expression of the interference phase can be reduced to that in Reissner--Nordstr?m space--time when Λ approaches to zero.     

Mass neutrino oscillations in Robertson--Walker space--time

Along the geodesic we calculate the interference phase of the mass neutrinos propagating in the radial direction in Robertson--Walker space--time. Since our universe is expanding, the phase factor Ph is increasing under the condition of the same proper physical distance l. Different values of curvature parameter k in Robertson--Walker metric represent different cosmological models, correspondingly, we obtain the different interference phases.     

认识中微子

由于中微子的作用截面很小而不容易被探测和认识，从而人们给予中微子一些独特的性质，如中微子没有确定的内禀宇称，没有静止质量和磁矩或存在所谓中微子振荡现象等。     

Atmospheric neutrinos and discovery of neutrino oscillations

Neutrino oscillation was discovered through studies of neutrinos produced by cosmic-ray interactions in the atmosphere. These neutrinos are called atmospheric neutrinos. They are produced as decay products in hadronic showers resulting from collisions of cosmic rays with nuclei in the atmosphere. Electron-neutrinos and muon-neutrinos are produced mainly by the decay chain of charged pions to muons to electrons. Atmospheric neutrino experiments observed zenith-angle and energy dependent deficit of muon-neutrino events. Neutrino oscillations between muon-neutrinos and tau-neutrinos explain these data well. Neutrino oscillations imply that neutrinos have small but non-zero masses. The small neutrino masses have profound implications to our understanding of elementary particle physics and the Universe. This article discusses the experimental discovery of neutrino oscillations.     

Neutrinoless ββ decay and the electron neutrino mass

We discuss the nuclear structure elements participant in the calculation of the half-life of the neutrinoless double beta decay, and the consequences upon the adopted limits of the electron-neutrino mass. Presented by O. Civitarese at the Workshop on calculation of double-beta-decay matrix elements (MEDEX’05), Corfu, Greece, September 26–29, 2005.     

Detecting dark energy in long baseline neutrino oscillations

In this paper, we discuss a possibility of studying properties of dark energy in long baseline neutrino oscillation experiments. We consider two types of models of neutrino dark energy. For one type of models the scalar field is taken to be quintessence-like and for the other phantom-like. In these models the scalar fields couple to the neutrinos to give rise to spatially varying neutrino masses. We will show that the two types of models predict different behaviors of the spatial variation of the neutrino masses inside the Earth and consequently result in different signals in long baseline neutrino oscillation experiments.