三味中微子的逐步谱交换

我们基于密度矩阵形式论，建立了一个研究集体三味中微子振荡的框架。我们展示了如何将对集体两味中微子振荡行之有效的技术（如共转参考系）直接应用于三味混合。在引入两个简单假设并利用两个“轻子数”守恒律的基础上，我们利用该框架证明了绝热/进动解是如何出现的。通过一个数值算例，我们说明了当中微子气体的味演化可由此类解描述时，两个逐步谱交换会自然出现。对于μ子和τ子味中微子等量混合、且具有相同能谱和总数的特殊情况，我们发现当使用适当的混合参数时，三味情形下的一个谱交换与两味情形下的谱交换一致。利用共转参考系技术，我们展示了即使在存在主导的普通物质背景的情况下，绝热/进动解依然可以存在。基于该解，我们可以解释为何当“μ-τ”物质项显著时，中微子谱交换会对偏离最大 23 混合敏感。