OPERA 超光速中微子的限制与检验

OPERA 探测到的超光速中微子表明中微子部分在 $10^{-5}$ 量级上存在洛伦兹不变性破缺 (LIV)。本文研究了该结果的推论。我们发现，OPERA 数据所暗示的如此大的 LIV 将使中微子产生过程 $\pi \to \mu + \nu_\mu$ 对于能量大于约 5 GeV 的中微子在运动学上被禁止。OPERA 对 40 GeV 中微子的探测可将 LIV 参数限制在小于 $3\times 10^{-7}$。此外，LIV 框架下的中微子衰变将极大地改变中微子能谱。IceCube 测量的大气中微子能谱可将 LIV 参数限制在 $10^{-12}$ 量级。预计未来对银河系源天体物理中微子的探测能够对中微子的 LIV 参数给出更强的限制。