利用中微子衰变解决马约拉纳与狄拉克性质问题

中微子的马约拉纳（Majorana）与狄拉克（Dirac）性质仍是一个开放问题。这部分是由于几乎所有实验上可探测的中微子都是超相对论的。我们注意到，当马约拉纳中微子为非相对论性时，其行为可能与狄拉克中微子截然不同；我们证明，在领头阶下，若一个重中微子衰变为一个较轻中微子和一个自共轭玻色子，则在母粒子静止系中，若中微子为马约拉纳型，其衰变产物的角分布是各向同性的，且与母粒子的极化无关。若中微子为狄拉克费米子，则一般并非如此。该结果源于 CPT 不变性，且与导致衰变的物理细节无关。我们探讨了在当前或下一代高能对撞机、强介子设施或中微子束实验中，若出现第四种较重的中微子质量本征态，利用这些角分布——或等价地，实验室系中衰变产物的能量分布——来解决中微子马约拉纳与狄拉克性质问题的可行性。