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。     

探索中微子之谜:回顾与展望

中微子的静质量是２０世纪末物理学中一个有待解决的重要问题,它在粒子物理学、宇宙学和天体物理学中占有重要的地位。文章首先评述了太阳中微子实验、大气中微子实验、超新星中微子实验和加速器中微子实验的历史、现状和发展。多年来的实验显示,中微子具有不为零的静质量,可以通过 不同的味之间转换。至少有两个理论描述了中微子振荡,即真空振荡机制和ＭＳＷ机制,文章讨论了这两个理论及其实验判据。最后,介绍了测量中微子静     

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。     

认识中微子

由于中微子的作用截面很小而不容易被探测和认识，从而人们给予中微子一些独特的性质，如中微子没有确定的内禀宇称，没有静止质量和磁矩或存在所谓中微子振荡现象等。     

利用超新星爆发测量电子中微子静止质量

综述了中微子静止质量ｍυｅ的测量方法与结果,侧重介绍了超新星ＳＮ８７Ａ中微子测量的结果,即得到具有能量为８ＭｅＶ和３６ＭｅＶ的中微子飞行时间差,对于Ｋａｍｉｏｋａｎｄｅ,ＩＭＢ,Ｂａｋｓｏｎ分别为１．９ｓ,６ｓ和９ｓ,由此给出电子中微子静止质量上限为１４ｅＶ「９５％置信水平（Ｃ．Ｌ．）」,并且描述了计划建造的新型太阳中微子能谱仪,该谱仪在观测太阳中微子能谱的同时,将兼测超新星中微子,提供了在ｍυｅ〈１ｅＶ范围内测量中微子静止质量的可能性。     

利用大亚湾中微子实验装置探测超新星中微子

在利用大亚湾中微子实验装置研究超新星中微子探测过程中, 需要考虑到中微子传播过程中受到各种效应的影响, 包括超新星震荡效应、中微子集体效应、 Mikheyev Smirnov Wolfenstein (MSW)效应和地球物质效应等。 由于超新星中微子受到这些效应, 不同味道的中微子之间振荡会发生变化, 因而利用探测某些超新星中微子事例数之比, 就有可能确定中微子的质量层次,得到中微子混合角θ13和中微子绝对质量的信息。 While detecting supernova neutrinos in the Daya Bay neutrino laboratory, several supernova neutrino effects need to be considered, including the supernova shock effects, the neutrino collective effects, the Mikheyev Smirnov Wolfenstein (MSW) effects, and the Earth matter effects. The phenomena of neutrino oscillation is affected by the above effects. Using some ratios of the event numbers of different supernova neutrinos, we propose some possible methods to identify the mass hierarchy and acquire information about the neutrino mixing angle θ13 and neutrino masses.     

中微子质量之探索

 中微子是自旋为1/2的轻子,有电子中微子、μ子中微子、τ子中微子三种不同形态。由于中微子不带电,仅参与弱相互作用,不参与强相互作用和电磁相互作用,反应截面极小,所以很难在实验中观测到,对其质量的研究更是困难重重。探索中微子质量的意义中微子质量的研究对最微观的粒子物理规律和最宏观的天体物理、宇宙起源及演化都有重大意义,是探索粒子物理标准模型之外新物理的突破口与关键所在。在传统的粒子物理标准模型中,二分量中微子理论和轻子数守恒定律要求中微子静止质量为零。因为若中微子质量不为零,则根据爱因斯坦相对论,其速度必定低于光速,这样就会出现速度超过中微子的观察者。     

中微子层出不穷de神秘故事

 在基本粒子的大家庭里,没有任何一个粒子,象中微子那样,那么令人不可捉摸,那么令人困惑,而又那么地充满生机.它伴随着整个近代物理的发展,引出一系列层出不穷的神秘故事.一、中微子的生日要考证中微子的生日,不是一件容易的事.最早的可信证据,是一九三○年十二月四日,当时年仅三十岁的泡里,在给图宾根的“从事放射性工作的女士们和先生们”的一封信中提及.在这封信中,为了解释β衰变丢失的能量以及所谓的“氮的危机”,泡里提出了关于存在一种探测不到的粒子的假设.     

中微子物理若干前沿问题

 在过去的几年间,大量的实验结果已经表明中微子有非零质量以及轻子味混合。这一进展为我们打开了一个全新的值得探索的基本粒子世界。关于中微子我们已经知道了多少,我们想要发现什么?本文将从理论与唯象的观点进行阐述。目前中微子物理的前沿问题主要包括:中微子真的发生味转化吗?有几代中微子?存在惰性中微子吗?中微子的质量是多少?中微子是马约拉纳粒子还是狄拉克粒子?轻子味混合矩阵的混合角有多大?轻子味混合矩阵包含CP破坏位相吗?如果包含,那么在中微子振荡和无中微子双β衰变中,这些位相会导致可探测的CP破坏效应吗?     

2002年诺贝尔物理奖介绍:中微子振荡实验

描述粒子相互作用基本理论是标准模型，按照标准模型，中微子没有静止质量．如果中微子有静止质量，将表现为中微子振荡．戴维斯和小柴昌俊由于确定地发现中微子振荡而获2002年诺贝尔物理奖。     

Muon与Tau中微子的运动学有效质量及其不可探测性

利用最新的WMAP观测数据推导出电子、Muon和Tau中微子的运动学有效质量的一般上限:e2+μ2+τ2=m12+m22+m32<0.5eV2,或α<0.71eV(其中α=e,μ,τ)。考虑现有中微子振荡的实验数据,进一步得到e<0.24eV以及μ≈τ<0.24eV. 因此有效质量_μ和_τ太小而无法被探测.     

“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。     

星系普查确定中微子总质量新的上限

剑桥大学Ｏ .Ｅｌｇａｒｏｙ等 30名英、澳、美学者应用 2度场星系红移普查 (2ｄＦＧＲＳ)数据将中微子总质量上限确定到不及 10亿分之一的氢原子质量 .这是当前最严格的中微子质量上限 .中微子有无质量一直是个不解之谜 .最近几年里 ,大气中微子实验和太阳中微子实验在这个方向上取得了引人注目的进展 .今年 3月 ,Ｓｕｄｂｕｒｙ中微子天文台 (ＳＮＯ)的观测更进一步提供了有力的证据 ,表明中微子有质量已是不争的事实 .但是 ,实验至今仍旧无法测出它们的绝对质量 .2ｄＦＧＲＳ是当前规模最大的星系普查 ,业已观测了 2 2万个以上的星系红移…     

中微子质量与宇宙超大尺度结构

由>10²Mpc的宇宙超大尺度结构推知我们的宇宙委可能主要是由热暗物质(中微子)所组成,其质量m_v～10^－1eV(0.16eV).     

中微子的探索

从中微子概念的提出、中微子的发现及中微子振荡等方面,回顾了对中微子的探索历程.着重叙述了1988年、1995年、2002年获得诺贝尔物理学奖的中微子研究成果及我国大亚湾中微子实验的重大成就,并扼要介绍了未来的中微子研究方向.     

卡姆兰德实验发现反应堆中微子消失

 由日、美、中科学家组成的卡姆兰德(KamLAND)实验组在2002年12月6日宣布发现了核反应堆中产生的电子反中微子消失的现象。这意味着反应堆中产生的电子反中微子发生振荡,变成了另一种没有被探测到的中微子。这项重要的实验结果确证了太阳中微子振荡,并确定了中微子振荡的关键参数,是近年来与中微子有关的一系列重大发现之一,对粒子物理、天体物理和宇宙学具有重大意义。1.中微子及其质量中微子是一种非常小的基本粒子,几乎不与任何物质发生作用,很难发现和探测。1930年泡利为了解释原子核β衰变时能量似乎不守恒的问题时,提出是一种不可探测的中性粒子带走了能量。     

中微子质量矩阵和中微子转换矩阵间的一种可能的关系

我们探讨了以ν_e,ν_μ,ν_τ为基的, 具有一种新的对称性的中微子质量矩阵M. 首先在没有T(时间)破坏的前提下, 假定该质量矩阵具有一个简单的三参数形式. 这一矩阵确定了3种中微子的质量m₁, m₂, m₃以及使M对角化的转换矩阵U. 因为无T破坏的U给出3个可测量参数s₁₂, s₂₃, s₁₃, 我们的形式用3个参数表示6个可测量的物理量, 其结果与实验数据符合得很好. 更精确的测量将对模型给出严格的检验, 并确定这3个参数的值. 本文还推广讨论了包含T破坏的情况.