致密中微子气体中的味孤子
高能物理 - 唯象学
2025-10-17 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们考虑处于“快味极限”(中微子质量为零)的致密中微子气体。我们首次识别出以孤子形式存在的非线性波动方程的精确解。它们可以以亚光速或超光速传播,后者不违反因果律。具有无限速度的孤子是均匀解,并与通常的快味摆锤一致,只是它仅摆动一次而非周期性摆动。静态极限下的亚光速孤子对应于单次摆动的“空间摆锤”。此类解存在的必要条件是“交叉”的中微子角分布。基于奈奎斯特判据,我们推导出一个无需解色散关系的新的充分条件。这些孤子非常脆弱:它们与均匀的纯中微子气体一样不稳定。此外,在物质存在时,只有随物质流共动的参考系中均匀的那个解得以存活。一般而言,物质效应无法通过味空间中的变换消除,而是具有真实的物理影响。
引用
@article{arxiv.2303.12143,
title = {Flavor solitons in dense neutrino gases},
author = {Damiano F. G. Fiorillo and Georg Raffelt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.12143},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 8 figures, plus appendices; references added compared to v1, this version is identical to the published one