中微子振荡实验——超出标准模型的实验检验（Ⅰ）

文章总结了中微子振荡实验在历史和现状,介绍了几个太阳中微子丢失实验的结果和几个大气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,文章还介绍了21世纪初研究中微子振荡和若干重要实验,噬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。     

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.     

中微子非标准相互作用对大亚湾实验的影响

大亚湾中微子实验的目标是测量中微子混合矩阵中的最小混合角θ13.如果考虑中微子的非标准相互作用(NSIs),中微子的振荡概率公式要做相应的改写,其效应将和θ13纠缠在一起,从而降低了实验对θ13的敏感度(sensitivity).讨论了在NSIs存在的情况下大亚湾实验对θ13的敏感度,发现这个实验不可能同时测量出NSIs和θ13的值.由于当θ13=0时反应堆产生的反中微子将没有振荡现象(NSIs的效应也将消失),如果大亚湾实验测量到了中微子振荡效应,那将表明θ13≠0;但是,由于非零的θ13的效应和NSIs的效应有可能抵消而导致中微子没有振荡.如果大亚湾实验没有测量到中微子振荡,不能排除非零的θ13.     

“太阳中微子失踪案和中微子振荡”一文中的若干问题

 《现代物理知识》2002年第一期和第二期连载了彭秋和先生的文章:“太阳中微子失踪案和中微子振荡”。这篇文章系统地介绍了太阳中微子问题的来龙去脉,内容丰富,可读性强。然而文中对中微子质量和中微子振荡的叙述有几处严重失实。     

中微子振荡及CP破坏理论描述

2015年10月6日,诺贝尔物理学奖授予日本物理学家鶨田隆章和加拿大物理学家阿瑟·麦克唐纳,以表彰他们发现中微子振荡并证实中微子有质量.同年11月8日,包括鶨田隆章和麦克唐纳在内的7名在中微子振荡研究中做出关键贡献的科学家获得2016年度基础物理学突破奖.中微子振荡成为基础物理学研究的焦点.本文从量子力学理论出发,对中微子振荡及CP破坏理论作简要的描述,并介绍未来中微子研究中的若干重大科学问题.     

长基线中微子振荡几率和CP破坏效应

研究三味中微子在物质中的振荡,从理论上严格解出了绝热近似下在物质中三味中微子的质量平方矩阵本征值和物质中的中微子有效混合矩阵,并计算出三味中微子在长基线实验中的振荡几率和CP破坏效应.     

难以捉摸的惰性中微子

<正>中微子总是带来惊奇。Wolfgang Pauli于1930年推测了中微子的存在。后来,物理学家们了解到中微子振荡,即已知的3种"味"(电子、μ子和τ子)的中微子在空间飞行时,周期性地相互转换。最近又发现,决定着中微子振荡的参数与理论预期截然不同。近来,费米实验室的MiniBooNE实验数据表明,μ中微子转换成电子中微子所飞过的距离,比通常发生中微子振荡的距离短得多。20世纪90年代末,Los Alamos的液体闪     

Indications of neutrino oscillation in a 250 km long-baseline experiment

The K2K experiment observes indications of neutrino oscillation: a reduction of nu(mu) flux together with a distortion of the energy spectrum. Fifty-six beam neutrino events are observed in Super-Kamiokande (SK), 250 km from the neutrino production point, with an expectation of 80.1(+6.2)(-5.4). Twenty-nine one ring mu-like events are used to reconstruct the neutrino energy spectrum, which is better matched to the expected spectrum with neutrino oscillation than without. The probability that the observed flux at SK is explained by statistical fluctuation without neutrino oscillation is less than 1%.     

Neutrino oscillation beyond the Standard Model

A short review of the theory of neutrino oscillation for non-standard neutrino interaction (NSI) which may exist at low energy is presented. Depending on the NSI, initial neutrino states can be mixed and final oscillation rates not necessarily factorize.     

CPT Violating Neutrino Oscillation Under Planck Scale Effects

We give a phenomenological model of CPT violating neutrino oscillation above the GUT scale. In this paper, we consider the effect of Planck scale operators on neutrino mixing. We assume that the main part of neutrino masses and mixing arise through GUT scale operators The dispersion relation for the CPT violating neutrino and anti-neutrino oscillation are discussed.     

Comments on the determination of the neutrino mass ordering in reactor neutrino experiments

We consider the problem of determination of the neutrino mass ordering via precise study of the vacuum neutrino oscillations in the JUNO and other future medium baseline reactor neutrino experiments. We are proposing to resolve neutrino mass ordering by determination of the neutrino oscillation parameters from analysis of the data of the reactor experiments and comparison them with the oscillation parameters obtained from analysis of the solar and KamLAND experiments.     

Leptonic flavor and CP violation

Recent neutrino oscillation data teach us that the neutrinos have masses and that they mix. We discuss two ways that can be used to probe other non-standard leptonic physics. We show that non-standard neutrino interaction can be probed in neutrino oscillation experiments and discuss sneutrino-antisneutrino mixing.     

Quantum Gravity on Neutrino Oscillation Length

The oscillation length of neutrino oscillation could be discussed in the frame work of quantum gravity. Quantum gravity (Planck scale effects) leads to an effective SU(2) _L ×U(1) invariant dimension-5 Lagrangian involving, neutrino and Higgs fields. On symmetry breaking, this operator gives rise to correction to the neutrino masses and mixing. We compute the neutrino oscillation length due to Planck scale effects. The gravitational interaction (M _X =M _pl ) demands that the element of this perturbation matrix should be independent of flavor indices. In this paper, we study the quantum gravity effects on neutrino oscillation length, namely modified dispersion relation for neutrino oscillation phases.     

Neutrino mass and oscillation: An introductory review

After a brief introduction to neutrino mass via the see-saw model I discuss neutrino mixing and oscillation, first in vacuum and then its matter enhancement. Then the solar and atmospheric neutrino oscillation data are briefly reviewed. Finally I discuss the problem of reconciling hierarchical neutrino masses with at least one large mixing, as implied by these data. A minimal see-saw model for reconciling the two is discussed.