“从三代中微子振荡的完整框架来看的话,对于中微子振荡的理论研究,可以先从真空中的中微子振荡入手……”
时间来到晚上8点,陈舟重新沉浸于自己的研究之中。
中微子振荡理论的基础,也是理想的真空状态下。
中微子在真空中通过味态产生,传播过程则是质量态。
最后再以味态进行探测,中微子混合味中的组成成分,就发生了改变。
这种中微子味转移的现象,也就是中微子振荡。
“中微子的味态是中微子质量态的线性叠加,具体符合式子是Vα(x)=α=1,2,3∑UaaVa(x)……”
陈舟的大脑在飞速运转的同时,草稿纸上的公式,也开始多了起来。
在这个公式下方,陈舟又标注了三个条件。
1是中微子是确定能量和动量的平面波,2是中微子是相对论性粒子,3是中微子的传播方向沿着一个确定的轴方向。
这是因为,只有在前人所做的真空中的中微子振荡实验所作出的近似条件下,所推出的中微子振荡实验公式,再去谈及比较复杂的太阳中微子振荡实验,才是有意义的。
理论研究,在任何时候,也是从基础到复杂的。
结合这三个近似条件,陈舟手中的笔,快速的在草稿纸上移动。
“……最后,可以得到振荡几率的表达式:p(α→β;t)=∑|U*αa|²|Uβa|²+2Re[a≠b∑U*αaUβaUabU*βb·exp(-i(Δm²ab2p)t)]……”
“这里的α,β为中微子的味态,t为质量本征态的时间演化,i是x轴的单位向量,U*为混合矩阵,Δmab为中微子的质量差,p为中微子的存活几率……”
得到这个振荡几率的表达式后,陈舟停下了手中的笔,习惯性的点了点草稿纸。
脑海中飞速闪过两个条件。
是中微子振荡发生需要满足的两个条件。
1是中微子必须要有质量差。
2是混合矩阵必须存在非零的非对角元素,也就是中微子必须是混合的。
由此也可以确定最基本的一点,中微子具有质量!
只有确定了这一点,寻找重中微子的实验,也才有意义。
不再点击草稿纸,陈舟拿紧手中的笔,开始由二味中微子混合矩阵入手,结合振荡公式,从理论上推导需要定义振荡波长为多少,才能使得振荡的幅度毕竟明显。
随着时间的推移,陈舟也得到了想要的理论公式。
由此,也就可以确定,在中微子振荡实验中,要想精确的确定不同的中微子的质量差和混合角,实验设置要选择对应的,不同中微子振荡参数合适的距离,使得振荡项最大。
初步完成真空中中微子振荡的理论梳理之后,陈舟瞥了眼时间,已经是夜里1点多了。
想了想
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