标准模型单圈水平下的 Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein 物质势

当中微子在普通物质中传播时，其与背景粒子的相干前向散射导致所谓的 Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein (MSW) 物质势，该势在中微子味转换中起着重要作用。本文给出了标准模型 (SM) 中 MSW 物质势的完整单圈计算。首先，我们在质壳方案下对 SM 进行单圈重整化，其中选取电磁精细结构常数 $\alpha$、弱规范玻色子质量 $m^{}_W$ 和 $m^{}_Z$、希格斯玻色子质量 $m^{}_h$ 以及费米子质量 $m^{}_f$ 作为输入参数。随后，计算了对中微子与电子和夸克散射振幅的有限修正，并导出了单圈 MSW 物质势。采用所有物理参数的最新取值，我们发现电子型中微子或反中微子的带电流物质势的单圈修正相对大小为 $6\%$，而所有味中微子或反中微子的中性流物质势的相应修正可高达 $8\%$。我们还在 $\overline{\rm MS}$ 方案下进行了计算，并与文献中的先前结果作了比较。