高温下标准模型中的中微子集体激发

中微子集体激发在对称性破缺尺度以下的高温标准模型中被研究。两个参数决定了集体激发的性质：质量尺度 m_ν = gT/4，它决定了能谱中的手性对称性能隙，以及 Δ = M^2_W(T) / (2 m_ν T)。能谱由左旋负自旋量子数准粒子、左旋正自旋量子数准空穴及其相应的反粒子组成。对于 Δ < Δ_c = 1.275...，存在两个有能隙的准粒子分支和一个无能隙以及两个有能隙的准空穴分支，除高阶有能隙的准粒子分支外，所有分支均终止于端点。对于 Δ_c < Δ < π/2，准粒子能谱表现出叉形分岔，而对于 Δ > π/2，集体模式是无能隙准粒子，其色散关系在 k ≪ m_ν 时低于光锥，在 k ≫ m_ν 时趋近自由场极限，在 k ∼ m_ν 时软非微扰与硬微扰区域之间发生快速交叉。矢量玻色子的衰变导致集体激发的展宽，其量级为 g^2，该展宽在 k = 0 和 k ≫ m_ν Δ 的极限下显式地得到。在高温下，该阻尼率对于较宽的中微子能量范围与阶数为 G_F^2 的碰撞阻尼率相当或更大。