快子中微子的宇宙学限制

OPERA 中微子振荡实验中最近对μ子中微子的飞行时间测量发现，与光传播时间相比，时间异常短，对应于超光速速度，在 $c=1$ 的单位制下为 $v-1=2.37\pm0.32\times 10^{-5}$。我们表明，宇宙学限制排除了涉及洛伦兹不变快子中微子的解释。在 OPERA 能标下，核合成约束意味着 $v-1<0.86\times 10^{-12}$，而宇宙微波背景 (CMB) 观测意味着 $v-1<7.1\times 10^{-23}$。对于能量为 10 MeV 的快子，CMB 对其速度的限制强于 SN1987A 的限制。若要在粒子加速器能标下观测到超光速中微子，则必须将其与洛伦兹对称性破缺联系起来。