Рис 7. Данные группы Дэвиса.
двадцати лет (1970 -1997), составляет несколько сотен. Средний темп скорости захвата нейтрино составляет ј от ожидаемого темпа в стандартной солнечной модели.
Таким образом, Super-Kamiokande как бы не домеряет мюонных событий. Возникает соблазн предположить, что по дороге от места зарождения мюонные нейтрино исчезают, например, в результате осцилляций переходят в другой сорт нейтрино. Однако в эксперименте CHOOZ, проведенном на ускорителе по поиску нейтринных осцилляций, были исключены те пределы на квадрат разности масс нейтрино и угол смешивания, которые могли бы быть использованы для объяснения обсуждаемых результатов Super-Kamiokande если бы нейтрино мюонные переходили в нейтрино электронные, и поэтому авторы делают предположение о существовании осцилляций мюонных нейтрино в тау нейтрино или стерильные нейтрино. Аналогичные результаты, свидетельствующие о том, что нейтринные телескопы измеряют меньшее количество мюонных событий, чем это ожидается теоретически, представлены на конференцию установками MACRO и Soudan.
Лагранжиан, описывающий калибровочно-инвариантное взаимодействие в секторе Юкавы, имеет вид
( 4.5)
где описывает левосторонний (правосторонний) фермионный дублет, -матрицы Паули, , a и b обозначают индексы поколений, -юкавские константы связи. Выражение (4.5) нас будет интересовать с точки зрения индуцирования нейтринных масс. Массовая матрица нейтрино в двухфлейворном базисе
( 4.6)
() имеет вид
( 4.7)
где . Константы определяют массы заряженых лептонов согласно соотношению
( 4.8)
Иерархия масс (ИМ) в нейтринном семействе в основном определяется константами .Приняв упрощающие предположения:
( 4.9)
( 4.10)
получаем следующие значения масс в нейтринном секторе:
( 4.11)
( 4.12)
где
( 4.13)
( 4.14)
.
Из (4.11) и (4.12) следует, что в зависимости от значений могут существовать такие соотношения для нейтринной системы:
(ИМ1)
(ИМ2)
(ИМ3)
ИМ2 и ИМ3 не противоречат предсказываемому теориями Великого объединения соотношению для масс левосторонних нейтрино
( 4.15)
которое в свою очередь находится в согласи с существующими на сегодняшний день верхними границами на массы этих нейтрино
( 4.16)
Заключение
Какой-то из трех экспериментов, предсказывающий нейтринные осцилляции (солнечный дефицит , аномальное отношение атмосферных нейтрино, и результаты LSND, или как альтернатива последнего, необходимость в нейтринной компоненте темной материи) неверен, или модель нейтринных масс нуждается по крайней мере в одной легкой стерильной нейтрино. Эта модель использует идля объяснения солнечного эффекта, и , и для эксперимента LSND c . Если к тому же и << 1эВ и , ? ( и значит ), то такая теория обеспечивает наилучшую модель смеси горячей и холодной темной материи.
Ожидается большой прогресс в этой области в следующие 5 лет, и мы надеемся получить окончательные и четкие доказательства для физики вне стандартной модели из нейтринных свойств.
Безнейтринный двойной бета распад установит предел на майорановскую массу нейтрино ниже 0.1 эВ. Новые солнечные эксперименты с числом нейтринных событий несколько тысяч в год должны подтвердить (или опровергнуть) аномалию и измерить и углы смешивания. Long baseline эксперименты (например Super-Kamiokande) должны изучить около с большим смешиванием для или . Short baseline эксперименты такие, как CERN и Fermilab должны проверить осцилляции с большим и выше 10-3-10-4.
Литература.
1. L.Vofenstain, Phys. Rev. D17, 2369 (1978).
2. J.Bahcall, Proceedings of Neutrino'96 edited by K.Enquist, K,Huitu and J.Maalampi (Word Scientific, Singapore); A.Smirnov, hep-ph/9611465.
3. Hirata K.S. et. al.//Phys.Rev.-1992.-V.B286.-P.146.
4. Becker-Szendy R. et. al.//Phys.Rev.-1992-V.D46.-P.3720.
5. Litchfield P.J. The Soudan 2 neutrino signal // in International Europhysic Conference on High Energy Physics, Marceille, France - 1993
6. Allison W.W.M.// Phys.Lett.-1997.-V.B391.-P.491.
7. M.Apollonio et al. hep-ex/9711002.
8. Y.Fukuda et al, Phys. Lett. B 335,237 (1994).
9. Y.Suzuki, Invited talk at Erice Neutrino workshop, September 17-22,1997.
10. C. Athanassopoulos et al., Phys. Rev. C 54, 2685 (1996); Phys. Rev. Lett. 77, 3082 (1996).
11. K.Zuber, Invited talk in COSMO'97, Ambleside, England, September 15-19, 1997.
12. C.Athanassopoulos et al. nucl-ex/9706006.
13. For a recent review and references, see J.Primack, astro-ph/9707285.
14. J.Primack, J.Hotzman, A.Klypin and D.Caldwell, Phys. Rev. Lett. 74,2160 (1995).
15. H.Klapdor-Kleingrothaus, these proceeding and Double Beta Decay and Related Topics, ed. H.Klapdor-Kleingrothaus and S.Stoica, Word Scientific, (1995) p.3; A.Balysh et al., Phys. Lett. B283, 32(1992).
16. Бояркина Г.Г., Бояркин О.М. Поиски нарушения лептонного флейвора на мюонных коллайдерах // Ядерная физика -- 1997 - Т.60- №4 ? С.683 - 694.
17. Окунь Л.Б., Физика элементарных частиц. - М.: Наука, 1988, ? 272 с.
Страницы: 1, 2, 3, 4