致密中微子气体中的自诱导转换：味空间中的摆

中微子-中微子相互作用可以在超新星和早期宇宙中导致集体味转换效应。我们证明，“双极”振荡的情况——其中数量相等的致密中微子和反中微子气体即使混合角很小也能完全从一种味转换为另一种味——等价于味空间中的一个摆。双极味转换对应于摆的摆动，它从不稳定的直立位置（初始味）开始，并在其运动过程中短暂地通过垂直向下的位置（另一种味）。完成一个振荡周期的时间尺度对数地依赖于真空混合角。同样，普通介质的存在可以解析地证明会导致双极转换周期的对数增加。我们进一步发现，一个更复杂（且更现实）的中微子和反中微子数量不等的系统，类似于受到扭矩作用的旋转陀螺。这种类比很容易解释这样的系统如何根据中微子密度和中微子-反中微子不对称性的大小，在双极模式和同步模式下振荡。我们的简单模型严格仅适用于各向同性的中微子气体。在更一般的情况下，特别是对于从超新星核心流出的中微子，不同的模式以不相等的强度相互耦合，这种效应可能导致味空间中的运动学退相干，而不是集体振荡。在非各向同性介质中发生集体振荡的确切条件仍有待理解。