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含惰性中微子的物质中振荡的紧凑微扰表达式

高能物理 - 唯象学 2020-03-11 v2

摘要

我们将一种用于计算均匀物质密度下三味中微子振荡概率的简单紧凑方法推广到含惰性中微子的方案,并继承了有利特性。该扩展方法的唯一约束是物质势的尺度不大于大气 Δm2\Delta m^2,这一条件在所有正在运行和拟议的加速器振荡实验中都得到满足。围绕太阳与大气共振的零阶本征系统简并得以消除。对零阶结果的修正被限制在不超过太阳与大气 Δm2\Delta m^2 之比。零阶表达式在真空中是精确的,因为当物质势设为零时所有高阶修正均消失。同时由于所有修正都是物质势的连续函数,在弱物质效应下零阶精度远优于 Δm2/Δmatm2\Delta m^2_\odot/\Delta m^2_\text{atm}。我们给出了数值测试以验证这些优异特性的理论预言。此外,还讨论了该方法在实验中检验惰性中微子存在性的可能应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.01356,
  title  = {Compact Perturbative Expressions for Oscillations with Sterile Neutrinos in Matter},
  author = {Stephen J. Parke and Xining Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.01356},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 9 figures, 2 tables; added section with precision and speed comparison to previous work