折射中微子质量、超轻暗物质与宇宙学

我们详细考虑一种可能性：观测到的中微子振荡源于对超轻标量玻色子暗物质的折射。我们引入折射质量平方 $\tilde{m}^2$，并研究其性质：对中微子能量的依赖、背景的状态等。若背景处于粒子的冷气体状态，$\tilde{m}^2$ 显示出对能量的共振依赖。在共振以上（$E \gg E_R$），我们发现 $\tilde{m}^2$ 具有与通常真空质量平方相同的性质。在共振以下，$\tilde{m}^2$ 随能量减小，这（若实现）允许我们规避中微子质量和的宇宙学界限。此外，$\tilde{m}^2$ 可能依赖于时间。我们考察结果的有效性：与标量的多次相互作用效应，以及色散关系的修正。我们表明，对于重现观测中微子质量所需的系统参数值，微扰性在共振以上的低能处被破坏。若背景处于相干经典场状态，折射质量不显式依赖于能量但可能表现出时间依赖。它在高能处与冷气体中的折射质量一致。中微子质量的折射性质可通过搜寻其对能量和时间的依赖来检验。