任意物质分布下中微子振荡概率CP依赖性的总体特征

我们研究了在任意物质分布下三代中微子所有通道振荡概率的CP依赖性。我们证明，在不做任何近似的情况下，$\nu_e \to \nu_\mu$ 的振荡概率可以写成 $P(\nu_e \to \nu_\mu) = A_{e\mu} \cos \delta + B_{e\mu} \sin \delta + C_{e\mu}$ 的形式，其中 $\delta$ 是CP相位。该结果不仅适用于恒定物质，也适用于任意物质。$\nu_\mu \to \nu_\tau$ 的概率可以写成 $P(\nu_\mu \to \nu_\tau) = A_{\mu\tau} \cos \delta + B_{\mu\tau} \sin \delta + C_{\mu\tau} + D_{\mu\tau} \cos 2\delta + E_{\mu\tau} \sin 2\delta$ 的形式。在对称物质中，正比于 $\sin 2\delta$ 的项消失，即 $E_{\mu\tau}=0$。这意味着概率简化为与恒定物质中相同的形式。对于其他通道，任意物质中的概率至多是 $\sin \delta$ 和 $\cos \delta$ 的二次多项式，如同上述两个通道。在对称物质中，每个通道的振荡概率关于 $\delta$ 的形式与恒定物质中的相同。