地球中微子:不确定性和相关性的系统方法
地球物理
2009-11-13 v1 高能物理 - 唯象学
数据分析、统计与概率
摘要
由产热元素(U、Th 和 K)发射的地球中微子代表了地球内部的独特探针。然而,其通量的表征受到相当大且高度相关的不确定性的影响。地球各储库中 U、Th 和 K 丰度的地球化学协方差导致相关地球中微子通量之间以及这些通量与放射成因热之间的正相关性。硅酸盐地球(BSE)中的质量平衡约束反而倾向于使互补储库中的放射成因元素丰度反相关。实验地球中微子观测量可能进一步受到仪器效应的(反)相关影响。在此背景下,我们提出了一种协方差矩阵的系统方法,基于所有相关的地球中微子观测量和约束都可以表示为地球储库中 U、Th 和 K 丰度的线性函数(系数相对明确)。我们在此简要讨论了为地球主要储库中的 U、Th 和 K 丰度构建一个初步的“地球中微子源模型”(GNSM)的构建,该模型基于选定的地球物理和地球化学数据和模型(当可用时)、合理的假设(当可能时),以及坦率地说任意的假设(当不可避免时)。然后,我们使用 GNSM 对几个实验做出预测(“正向方法”),并展示未来数据如何能够事后约束模型本身的误差矩阵(“反向方法”)。该方法可能为评估前瞻性地球中微子测量和地球模型的影响和全局一致性提供一个有用的统计框架。
引用
@article{arxiv.physics/0608025,
title = {Geo-neutrinos: A systematic approach to uncertainties and correlations},
author = {G. L. Fogli and E. Lisi and A. Palazzo and A. M. Rotunno},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0608025},
year = {2009}
}
备注
17 pages, including 4 figures. To appear on "Earth, Moon, and Planets," Special Issue on "Neutrino Geophysics," Proceedings of Neutrino Science 2005 (Honolulu, Hawaii, Dec. 2005)