“中微子事件”论文汇总 | Speeding Neutrino Task Force

(updated on Sep 29)(Another copy of this post)

---

本文末尾的文章列表基本follow李淼老师的微博，如果您有微博，可以自行关注李淼在微博(但是通常很少看到跟物理相关的微博)。如果有新文章出来，会及时更新。如有遗漏，欢迎补充。另外，这里是一个微访谈：http://talk.weibo.com/ft/201109292070

事件导火索：
Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam

目前大家的观点，除了那些分析实验出了问题的文章(eg,synchronisation)，其他的承认实验数据的精准性的大致包括如下观点：

1. Lorentz violation。
a. 比如在变换中引入修正项。比如李淼老师和前学生Tower Wang的文章：http://arxiv.org/abs/1109.5924
b. http://arxiv.org/abs/1109.5749 解释为什么Lorentz violation同时不破坏因果性。
3. http://arxiv.org/abs/1109.5682 引入了一个step like的速度修正。文章讨论了一个例子。从行文角度来看，作者相当期望是Lorentz violation的……

2. Extra-dimension. 认为中微子走了extra dimension。破坏3+1维时空的因果率。也有很多人支持。
比如 http://arxiv.org/abs/1109.6282 提出可能有light sterile neutrinos，然后可以在仅仅破坏中微子的Lorentz变换的情况下解释实验。这个文章是在brane world下面做的。(我比较感兴趣的是这个model可以同时解释宇宙学里面的dark radiation的问题。)
再比如大牛Gubser的文章：http://arxiv.org/abs/1109.5687 这个文章假设了一个toy的度规(文中的公式1)。但是Gubser提到要实现把这个metric作为一个local的度规放在一个合理的gravitation模型里面会比较麻烦，因为要满足null energy condition。

3. Tachyon。认为中微子是Tachyon。质量平方为负值。原则上也不破坏因果率。
a. 这篇文章比较有意思：http://arxiv.org/abs/1109.6215 考虑了rotating universe模型。文中说，在rotation的宇宙里面，tachyon是稳定的，虽然在Minkovski时空下面是不稳定的……
b. 在http://arxiv.org/abs/1109.6055 中，作者说：“We show that due to neutrino mixing, the flavor energy does not suffer from the usual runaway pathologies of tachyons.”嗯嗯，如果证明是正确的，这个倒是很重要。

4. 与scalar field或者baryon等相互作用。
a. 导致小于1的折射率，从而出现类似与光学中常见的超光速类似。但是此处不同的是，中微子有三种质量本征态，算折射率要需要考虑振荡，而且与岩石层(或者什么奇特的标量场，暗能量暗物质之类)相互作用会加剧振荡，所以算起来不是那么简单，而且要考虑到相对论效应，foward scattering的表达式也不是Cahill的文章中的这么简单。
另外一篇群速度超光速的：http://arxiv.org/abs/1109.6121
b. 引入scalar field的例子：http://arxiv.org/abs/1109.6312
c. 引入spin-2的field。Effective field thory结果。中微子跟这个spin-2的耦合。文章提到这个是environmental场，但是很难说是gravitation field。

5. Lifshitz-type fermion。 http://arxiv.org/abs/1109.6296 （其实这篇也是violating Lorentz transformation的）

6. superbradyon（”particles with positive mass and energy, and a critical speed in vacuum much larger than the speed of light“）.brad在古希腊文里面是慢的意思。
论文在此：
http://arxiv.org/abs/1109.6308

7. CPT theorem (on mesonic decays). http://arxiv.org/abs/1109.6160

8. Coleman-Glashow superluminal neutrino beam(1,2)
http://arxiv.org/abs/1109.5917 这篇文章说tachyon的速度跟能量是相关的，但是OPERA的数据却是基本上energy independent的。而且pion decay中也不太可能产生100MeV的tachyon。然后说明，Coleman-Glashow superluminal neutrino beam可以在pion decay中产生，而且可以解释OPERA的数据。
但是文中也提到了一个问题：要解释SN1987a的数据，需要引入另外的neutrino。(这个倒是跟上面的一个引入light sterile neutrino并且走extra dimension一样，可以同时掺活cosmology呢。)

9. Cerenkov radiation？这个没有明显的见到文章中详细的讲。但是不知道为什么我总觉得在哪里见过还是怎么的。

10. Majorana中微子质量添加一个虚部。http://arxiv.org/abs/1109.5445 当然肯定会跟tachyon有相似之处。

11. Fermi-point-splitting (FPS) model
文章：http://arxiv.org/abs/1109.5671
这个model解释了mu中微子的群速度和相速度比真空中光速大，同时存在“a front velocity equal to c for all particles, which is known to be crucial for causality”。

12. Fifth force:http://arxiv.org/abs/1109.6249

13. 考虑更广义的Finsler时空。这个很早之前就有人做了。http://arxiv.org/abs/1109.6005

0. 用OPERA的实验结果来解释为什么到现在位置没有观测到Gamma ray burst所带来的neutrino：
http://arxiv.org/abs/1109.5378

---

BTW,乃们觉不觉得这个跟neutrino的mass mixing和oscilation有着莫大的关联……

---

文章列表：

10-04
http://arxiv.org/abs/1110.0241
http://arxiv.org/abs/1110.0239
http://arxiv.org/abs/1110.0243
http://arxiv.org/abs/1110.0302
http://arxiv.org/abs/1110.0351
http://arxiv.org/abs/1110.0424
http://arxiv.org/abs/1110.0430
http://arxiv.org/abs/1110.0449 | Monopoles?
http://arxiv.org/abs/1110.0451
http://arxiv.org/abs/1110.0456

http://arxiv.org/abs/1109.6354 | Extra dimensions
http://arxiv.org/abs/1109.6641 | Scalar field
http://arxiv.org/abs/1109.6631 | E^2= p^2c^2+m^2c^4+2mQc^2 Q: quantum effect
http://arxiv.org/abs/1109.6624 | Lorentz violation (a fermionic condensate?)
http://arxiv.org/abs/1109.6630 | ….
http://arxiv.org/abs/1109.6562 | Cohen & Glashow: wrong experiment!!
http://arxiv.org/abs/1109.6520 | Dark energy in a expanding FRW universe. Cosmology again!这篇文章通过有效refractive index修正Hubble equation……好吧，反正我觉得不靠谱……

http://arxiv.org/abs/1109.6249 | Fifth force
http://arxiv.org/abs/1109.6282
http://arxiv.org/abs/1109.6296
http://arxiv.org/abs/1109.6312
http://arxiv.org/abs/1109.6215
http://arxiv.org/abs/1109.6121
http://arxiv.org/abs/1109.6308
http://arxiv.org/abs/1109.6055
http://arxiv.org/abs/1109.6097
http://arxiv.org/abs/1109.6160
http://arxiv.org/abs/1109.6005 | Beyond the speed of light on Finsler spacetimes

http://arxiv.org/abs/1109.5917
http://arxiv.org/abs/1109.5721
http://arxiv.org/abs/1109.5749
http://arxiv.org/abs/1109.5924
http://arxiv.org/abs/1109.5743

http://arxiv.org/abs/1109.5445
http://arxiv.org/abs/1109.5671
http://arxiv.org/abs/1109.5685
http://arxiv.org/abs/1109.5687
http://arxiv.org/abs/1109.5378
http://arxiv.org/abs/1109.5682

http://arxiv.org/abs/1109.5357
http://arxiv.org/abs/1109.5172
http://arxiv.org/abs/1109.4980