中文

LSND效应作为三味中微子织构的Chooz限制“惰性”微扰

高能物理 - 唯象学 2007-05-23 v1

摘要

考虑三个活性中微子与至少一个惰性中微子混合的假设,我们报告了一个简单的 4×44\times 4 织构,其 3×33 \times 3 部分源于三个活性中微子 νe,νμ,ντ\nu_e, \nu_\mu, \nu_\tau 常见的双极大织构,其中 c12=1/2=s12 c_{12} = 1/\sqrt{2} = s_{12}c23=1/2=s23 c_{23} = 1/\sqrt{2} = s_{23}s13=0 s_{13} = 0。该 3×33\times 3 双极大织构通过在 14 平面内的旋转受到微扰,其中 ν4\nu_4 是由惰性中微子 νs\nu_s 诱导的额外中微子质量态,后者成为 LSND 效应的起因。随后,在 m12m22m^2_1\simeq m^2_2 下,我们预测 sin22θatm=1/2(1+c142)0.99\sin^2 2\theta_{\rm atm} = {1/2}(1+ c^2_{14}) \sim 0.99sin22θLSND=1/2s1444.5×104\sin^2 2\theta_{\rm LSND} = {1/2}s^4_{14} \sim 4.5\times10^{-4},此外还有 Δmatm2=Δm322 \Delta m^2_{\rm atm} = \Delta m^2_{32}ΔmLSND2=Δm412 \Delta m^2_{\rm LSND} = |\Delta m^2_{41}|,其中若应用例如 LOW 太阳中微子解,则 c142=sin22θsol0.97c^2_{14} = \sin^2 2\theta_{\rm sol} \sim 0.97Δm212=Δmsol2107eV2\Delta m^2_{21} = \Delta m^2_{\rm sol} \sim 10^{-7} {\rm eV}^2。在这个满足 m12m22m^2_1 \simeq m^2_2 的四中微子织构中,求和规则 sin22θsol+1/2sin22θChooz+sin22θLSND=1\sin^2 2 \theta_{\rm sol} + {1/2}\sin^2 2 \theta_{\rm Chooz} + \sin^2 2 \theta_{\rm LSND} = 1 在两味近似下(针对三种情况中的每一种)成立,为 LSND 效应留有余地,这取决于 Chooz 效应的大小;由于迄今尚未观察到 Chooz 效应,这(目前)给出了上限 sin22θLSND<1.3×103\sin^2 2\theta_{\rm LSND}\stackrel{<}{\sim} 1.3\times10^{-3} 和下限 sin22θsol>0.95\sin^2 2\theta_{\rm sol} \stackrel{>}{\sim} 0.95。最后概述了四中微子跷跷板机制。

关键词

引用

@article{arxiv.hep-ph/0105055,
  title  = {LSND effect as a Chooz-restricted "sterile" perturbation of three-neutrino texture},
  author = {Wojciech Krolikowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0105055},
  year   = {2007}
}

备注

14 pages, latex, no figures