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超新星中微子的退相干与振荡

高能物理 - 唯象学 2016-12-15 v2 高能天体物理现象

摘要

超新星中微子具有若干特殊性质,可引发有趣的物理后果。在产生点,其波包尺寸极小 σx1011\sigma_x \sim 10^{-11} cm;因此能量不确定度可大至能量本身,σEE\sigma_E \sim E,且相干长度很短。在飞向地球的途中,质量本征态的波包扩散至宏观尺度并分离。在地球内部,质量本征态分裂为物质中的本征态并再次振荡。地球上的相干长度与地球半径相当。我们探究这些性质及其后果。(i) 我们给出波包尺寸的新估计。(ii) 我们考虑具有空间展宽的波包情形的退相干条件,并表明该条件不被展宽所修正。(iii) 我们研究在中微子于层边界处密度跳跃的多层介质中传播时的相干性。此时由于“追赶效应”,相干性可部分恢复,使相干长度超出通常估计。该追赶效应可发生于超新星中微子穿过爆发恒星中的激波前沿或地球核心时。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.09068,
  title  = {Decoherence and oscillations of supernova neutrinos},
  author = {Joern Kersten and Alexei Yu. Smirnov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.09068},
  year   = {2016}
}

备注

32 pages + references; v2: added minor clarifications and references, matches published version