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从轻子数的时间演化确定 Majorana 型相位

高能物理 - 唯象学 2025-03-04 v6

摘要

我们研究了一种利用轻子族数的时间演化来确定 Majorana 型相位的方法。我们展示了轻子族数期望值的二阶时间导数如何依赖于 Majorana 型相位之和。此外,其他人已将 Majorana 型相位与 PMNS 矩阵的幺正三角形方向及通常的 Majorana 相位联系起来。在理论上,这允许从轻子族数中提取三角形方向和 Majorana 相位。我们研究了三个示例情况。第一,对于三个有质量中微子以及当中微子无质量时,如何提取 Majorana 型相位和最轻中微子质量。第二,在两代玩具模型中确定 Majorana 相位和最轻中微子质量。第三,具有两个规范单态中微子和两族轻子二重态的 I 型跷跷板模型的简化实现。我们计算了在高能轻子生成中 Majorana 相位和 Majorana 型相位如何与 CP 破坏相关。首先,有效 Majorana 质量矩阵用实且正的对角元素进行参数化。在此基下,非对角元素的相位与 PMNS 矩阵中的 CP 破坏相位相关。我们明确展示了对于具有两代活性中微子的玩具模型,单个 Majorana 相位与有效 Majorana 质量矩阵相位之间的关系。然后对于具有两个规范单态中微子和两族轻子二重态的模型,我们研究了由跷跷板模型生成的有效 Majorana 质量矩阵。在该模型中,我们可以展示低能下的 Majorana 相位如何与跷跷板矩阵的两个 CP 破坏相位相关。玩具模型中相位之间的这种关系取决于重 Majorana 中微子衰变的轻子数不对称性。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.00142,
  title  = {Determination of Majorana type-phases from the time evolution of lepton numbers},
  author = {Nicholas J. Benoit and Yuta Kawamura and Saki Hamada and Takuya Morozumi and Yusuke Shimizu and Kei Yamamoto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00142},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 7 figures. The data for neutrinos used in sec.2 and Figures 2-3 are updated. sec.5 is revised. sec.6 and 7 are added including Fig.6 and 7. The abstract is fitted into the first page. The errors for metafile are fixed. The final version for PTEP