中微子振荡和中微子质量

本文介绍了目前中微子振荡和中微子质量研究的一般状况,其中包括各种实验方法,所取得的结果和今后发展方向。     

中微子质量和中微子振荡实验

本介绍中微子质量测量的历史和现状。介绍太阳中微子丢失实验的结果和大气μ中微子丢失实验结果。这些结果表明存在中微子振荡,即中微子具有质量。它是超出标准模型的信号。本还介绍了21世纪初研究中微子振荡的若干重要实验,例如长基线中微子振荡实验以及建造μ子 贮存环来产生高能电子中微子束进行中微子振荡的实验以及测量中微子振荡时的CP破坏的设想。     

中微子质量和中微子振荡实验

本文介绍中微子质量测量的历史和现状。介绍太阳中微子丢失实验的结果和大气 μ中微子丢失实验结果。这些结果表明存在中微子振荡 ,即中微子具有质量。它是超出标准模型的信号。本文还介绍了 2 1世纪初研究中微子振荡的若干重要实验 ,例如长基线中微子振荡实验以及建造 μ子贮存环来产生高能电子中微子束进行中微子振荡的实验以及测量中微子振荡时的CP破坏的设想。     

中微子振荡和太阳中微子

现在,普遍相信至少有三种(或三“味”)中微子,分别表示为ν_e,ν_μ和ν_τ。也有三种相应的反中微子ν_e,ν_μ和ν_τ。它们之间的区别在于其相互作用不同。ν_e是原子核在β衰变时同正电子一道发射出的粒子,也是预期会由太阳发射出的一种中微子。ν_μ是μ子和π介子衰变时发射出的。ν_τ还从未被直接探测到,但通常认为τ轻子衰变时会发射出ν_τ粒子。 费米在他第一篇关于β衰变理论的论文中提出了中微子质量问题,并指出高能端电子谱对中微子质量是敏感的。近年来,关于中微子质量的实验集中于研究氚的β衰变 3H→3He + e~-+ v_e释放出…     

中微子振荡与中微子的静止质量

简要回顾了中微子的发现过程,论述了中微子的基本性质及三种不同类型的中微子,讨论了中微子振荡的最新实验结果及其与中微子静止质量的关系,指出了中微子的静止质量在物理学与天文学中的重要性以及确定中微子的静止质量有待进一步解决的问题。     

太阳中微子失踪案和中微子振荡

 《科技日报》公布的2000年国际十大科技新闻的第5条“中微子质量已成定论”报道说:“2000年6月17日,在加拿大卡尔加里召开的国际中微子科学会议上,日本和美国的科学家小组发表论文,阐述了太阳中微子有质量的理论和实验报告,受到会议的肯定,结束了中微子有无质量的长期争论。7月17日,美、日、韩3国科学家发表最新实验结果,确认中微子有质量的概率达95%”。中微子有质量意味着什么?为了使读者了解它,本文首先介绍著名的“太阳中微子失踪案”,然后进一步介绍与中微子质量问题密切相关的“中微子振荡”问题。     

太阳中微子失踪案和中微子振荡

 (续前)五、“中微子振荡”是物理学家的法宝按照粒子物理的标准模型,中微子质量为零,它们以光速运动。存在着3种不同类型(即3种“味”)的中微子:电子型中微子(记为νｅ),μ-中微子(记为νμ)和τ-中微子(记为ντ),它们之间彼此不相关,分别只同电子、μ轻子和τ轻子密切相关。不过,早在戴维斯等人公布首批氯探测器的探测结果的1968年,庞托科沃就提出了这3种“味”的中微子很有可能互相来回地转化,称为“中微子振荡”。在太阳内部的热核燃烧过程中产生的中微子都是νｅ。但它们在从太阳到地球的漫长行进过程中,νｅ不断地转化为νμ和ντ。     

中微子质量,宇称不守恒,中微子振荡及其他

中微子有静止质量是与宇称不守恒的实验事实相矛盾的。而假如它是超光速粒子而有非零的固有质量（如近年来实验数据所显示的那样），才能与宇称不守恒相容。文章从这个新观点讨论了有关中微子五个方面的研究课题。     

大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡

北京时间2012年3月8日,大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳在北京通过网络直播宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率.介绍该结果的论文已于3月7日送交美国物理评论快报(Physical Review Letters)发表,其预印本也已在网上发表.     

大气中微子及中微子振荡的发现

未来的粒子物理学史上会提到:1998年和2015年在中微子物理的发展和粒子物理标准模型(Standard Model)的完善上是非常值得纪念的两个年份——1998年,超级神冈中微子探测实验(Super-Kamioka Neutrino Detection Experiment,简称Super-Kamiokande,也简称Super-K)的物理学家们在大气中微子数据中发现了大气中微子振荡毋庸置疑的直接证据;2015年,Super-K这个意义深远的发现让日本东京大学的梶田隆章(T.Kajita)教授同SNO实验的前发言人加拿大皇后大学的麦克唐纳(A.McDonald)教授一起获得了2015年的诺贝尔物理学奖。     

中微子振荡实验的进展

综述了已投入运行的中微子实验的简况 ,评述了这些实验所获得的初步结果 ,即可能的中微子振荡区域 ,其中包括MSW效应的三个区域 : υμ→ υe,Δm2 =1 0 0 ～ 1 0 - 1 eV2 ,sin2 2θ=1 0 - 3～ 1 0 - 1 ;υμ→υτ,Δm2 =1 0 - 2 ～ 1 0 - 3eV2 ,sin2 2θ=0 .8～ 1 ;υe→υx,Δm2 =1 0 - 4～ 1 0 - 6eV2 ,sin2 2θ=1 0 - 3～ 1 ;以及真空振荡区域 :υe→υx,Δm2 =1 0 - 9～ 1 0 - 1 1 eV2 ,sin2 2θ=0 .5～ 1。最后 ,讨论了中微子振荡实验的发展趋势     

中微子振荡实验的进展

综述了已投入运行的中微子实验的简况,评述了这些实验所获得的初步结果,即可能的中微子振荡区域,其中包括MSW效应的三个区域：/vμ→－／ve,△m^2=10^0-10^-1eV^2,sin^22θ=10^3-10^-1;vμ→vτ,△m^2=10^-2-10^-3eV^2,sin^22θ=0.8-1;ve→vx,△m2=10^-4-1-^-6eV^2,sin^22θ=10^-3-1,以及真空振荡区域：ve→vx,△m^2=10^-9-10^-11eV^2,sin^22θ=0.5-1。最后,讲座了中微子振荡实验的发展趋势。     

中微子质量

原子核β衰变是指原子核内的一个质子（中子）转变成一个中子（质子）放射出正（负）β粒子］［即正（负）电子］,或俘获一个轨道电子的衰变．虽然衰变所发射的β粒子的能谱是一种连续谱,可是衰变前后的原子核恰是分别处于一定的能态,它们的能量差应等于β谱的端点能量．因此必须设想,在每一次β衰变中除β粒子外还应该有另一粒子的发射,以保持衰变前后能量的守恒．另外,衰变前后的原子核的自旋都同样是半整数或?...     

非均匀介质中的中微子振荡

本文采用曾由作者建议的准绝热近似方法,研究了具有任意电子密度分布的非均匀介质中中微子振荡问题.我们分别得到了两代和三代中微子振荡方程的高级近似解及其中微子转换几率的非绝热效应.针对三代情况,我们还讨论了C-P破坏,Berry相和振荡修正的关系.     

论真空中的中微子振荡特性

讨论了中微子混合,中微子振荡的基本原理和实验情况,定量地研究了真空中中微子振荡的理论,计算了中微子振荡几率和CP破坏效应.     

Kasner 时空中的中微子振荡相位

研究了质量中微子在 Kasner 时空特殊情况下的传播相位和振荡特征长度,得到了中微子的零短程线相位是短程线相位一半的关系.当参数a=0时,Kasner 时空中的传播相位和史瓦希时空中的相同.这一问题的研究在宇宙学中是有意义的^[1-3]. 关键词： 传播相位 Kasner 时空 质量中微子 振荡特征长度     

中微子在介质中的共振振荡

 根据强、弱和电磁相互作用的大统一模型,如果中微子的质量不为零,就可能混合——在弱相互作用中产生的中微子的态v_e、v_μ、v_r是质量分别为m₁、m₂、m₃的中微子v₁、v₂、v₃的正交组合,混合的结果是中微子的振荡——一种中微子周期性地转变为另一种中微子的过程.Mikheyev和Smirnov指出,中微子在介质中振荡时,其混合角由于受物质的影响而“共振放大”,出现更强的振荡现象,称为“共振振荡”,为消除太阳中微子实验和中微子振荡实验的矛盾提供了新的理论.     

在中微子振荡中的CP破坏

讨论了中微子味混合与中微子振荡的理论,定量地研究了在中微子振荡中的CP破坏效应.在一类超对称模型中,计算了真空中中微子振荡几率和 CP破坏效应.     

中微子振荡的发现及未来

2015年诺贝尔物理学奖授予日本物理学家·田隆章和加拿大物理学家阿瑟·麦克唐纳,奖励他们发现中微子振荡现象,从而证明中微子具有非零的静止质量。这是粒子物理学唯一具有确凿实验证据的超出标准模型的新物理现象,改变了人类对物质世界基本规律的认识。文章将回顾中微子振荡现象的发现过程,介绍太阳中微子和大气中微子振荡实验的实验结果和理论解释,以及近期反应堆和加速器中微子振荡的研究成果,并展望中微子研究的前景。     

大亚湾实验发现新的中微子振荡

2012 年3 月8 日, 大亚湾反应堆中微子实验发言人王贻芳在北京宣布: 大亚湾实验以5.2 倍标准偏差的置信度(>99.9999%)测得中微子混合角θ₁₃ 不为零, 首次实验发现了中微子的第三种振荡模式。这次发现具有极为重要的科学意义, 引起了巨大反响。