中微子振荡与π介子衰变的波包观点

研究了考虑中微子混合的π介子衰变 π → μν 的运动学方面。尝试推导这样一系列过程的跃迁概率：在 (\vec{x}_π, t_π) 处产生、动量为 \vec{p}_π 的 π^+ 在时空某处衰变为 μ^+ 和 ν_μ，然后在 (\vec{x}_μ, t_μ) 处以动量 \vec{p}_μ 探测到 μ^+，并在 (\vec{x}_ν, t_ν) 处以动量 \vec{p}_ν 探测到 ν_α（味为 α = e, μ, ... 的中微子）。结果表明：(1) 如果所有涉及的粒子都视为平面波，能量-动量守恒将消除中微子振荡项，使每个质量本征态独立贡献于跃迁概率；(2) 如果所有粒子都视为波包，中微子振荡项将出现，并乘以两个抑制因子，这两个因子源于两个干涉的中微子质量本征态在速度和能量上的差异。提出了一种近似处理方法，兼顾了两个互补特征：一方面每个粒子沿其经典轨迹传播，另一方面衰变过程中粒子的能量和动量守恒。并讨论了我们的方法与 Dolgov 等人的方法的异同。