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物质中有效中微子质量与混合参数重整化群方程的解析解

高能物理 - 唯象学 2019-05-09 v2

摘要

近来,为刻画有效中微子质量与混合参数随普通物质项 a22GFNeEa \equiv 2\sqrt{2}G^{}_{\rm F} N^{}_e E 的演化,已导出其完整微分方程组,类似于描述跑动参数的重整化群方程(RGEs)。借助对小比值 αcΔ21/Δc\alpha^{}_{\rm c} \equiv \Delta^{}_{21}/\Delta^{}_{\rm c} 的级数展开,我们得到了有效中微子参数 RGEs 的近似解析解,并作出若干有趣观察。首先,在领头阶,θ~12\widetilde{\theta}^{}_{12}θ~13\widetilde{\theta}^{}_{13} 由两味混合极限下的简单公式给出,而 θ~23θ23\widetilde{\theta}^{}_{23} \approx \theta^{}_{23}δ~δ\widetilde{\delta} \approx \delta 不受物质效应改变。其次,物质修正的 Jarlskog 不变量 J~\widetilde{\cal J} 与其真空对应量 J{\cal J} 之比近似为 J~/J1/(C^12C^13)\widetilde{\cal J}/{\cal J} \approx 1/(\widehat{C}^{}_{12} \widehat{C}^{}_{13}),其中 C^1212Acos2θ12+A2\widehat{C}^{}_{12} \equiv \sqrt{1 - 2 A^{}_* \cos 2\theta^{}_{12} + A^2_*},且 Aa/Δ21A^{}_* \equiv a/\Delta^{}_{21}C^1312Accos2θ13+Ac2\widehat{C}^{}_{13} \equiv \sqrt{1 - 2 A^{}_{\rm c} \cos 2\theta^{}_{13} + A^2_{\rm c}},且 Aca/ΔcA^{}_{\rm c} \equiv a/\Delta^{}_{\rm c}。最后,在计入高阶修正后,我们找到了所有有效参数的紧凑而简单的表达式。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.10882,
  title  = {Analytical solutions to renormalization-group equations of effective neutrino masses and mixing parameters in matter},
  author = {Xin Wang and Shun Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.10882},
  year   = {2019}
}

备注

20 pages, 8 figures. More discussions added, to be published in JHEP