レプトンフレーバーを破る実験の新しい可能性とそこから探る標準模型を超える物理

打破轻子味道的实验的新可能性，以及超越标准模型的物理学从中探索出来

基本信息

批准号：
18034001
负责人：
佐藤丈
金额：
$ 3.07万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18034001/
关键词：
ニュートリノ電子捕獲 NSI 振動実験暗黒物質

项目摘要

電子捕獲によって放出されるニュートリノはそのエネルギーの単一性からきれいな振動実験ができると予想される。この予想を裏付けるべく、実際に、将来の振動実験の枠組みで可能であろう設定を考えて、その実験設定の妥当性を見積もった。電子捕獲により出てくるニュートリノは粒子としてのニュートリノのみで、反粒子としての反ニュートリノが取り出せないため、その振動パターンを詳細に見ないと、パラメタに対する制限が付かないことが分かり、予想していたよりは多くの電子捕獲過程が必要であることが分かった。しかし、同時にそれでも他の実験よりは少ないニュートリノで同じ成果が出ることも示した。技術的にはこれまでに議論されている振動実験よりは難しいと想像できるので、技術面の進歩は必要であるが選択肢の一つになりうることは示せた。現在は、その技術的な面の飛躍をもたらす可能性を理論の方面から調べている。また、現在精力的にその潜在能力が調べられている実験、つまり、近い将来行われるであろう振動実験をいくつか組み合わせることで、標準理論を超える物理の影響、つまりレプトンフレーバーの破れが観測にかかる可能性があることも示した。原子炉から出てくる電子型ニュートリノを使って混合角を調べる場合と、パイ中間子の崩壊から出てくるミューオン型ニュートリノを使って混合角を調べる場合とで、新しい物理の影響の入り方が違うことにより、これらの実験を組み合わせることでその影響があるかどうかが分かるようになるのである。

由于电子捕获发射的中微子能量均匀，预计能够进行干净的振荡实验。为了支持这一预测，我们实际上考虑了未来振动实验框架中可能的设置，并估计了实验设置的有效性。由于电子捕获而出来的中微子只是作为粒子的中微子，而作为反粒子的反中微子无法提取，所以除非我们详细观察振荡模式，否则我们发现参数没有限制，这超出了预期事实证明，需要许多电子捕获过程。然而，他们还表明，与其他实验相比，使用更少的中微子就可以获得相同的结果。从技术上讲，可以想象，这比迄今为止讨论的振动实验更困难，因此我们能够证明它可以是一种选择，尽管需要技术进步。目前，我们正在从理论角度探讨实现技术突破的可能性。此外，通过结合目前正在积极研究潜力的几个实验，即在不久的将来将进行的振动实验，我们将能够观察到超出标准模型的物理效应，即打破轻子风味也被证明是有可能的。使用核反应堆放出的电子中微子来考察混合角和使用介子衰变放出的μ子中微子来考察混合角时，新物理学的影响是不同的。通过组合这些实验，可以确定是否存在。是一种效果。