中微子振荡中的几何相位和CP违反

摘要

中微子与其它基本粒子共同组成了所熟知的物质世界，而中微子更是其中最为特殊和神秘的基本粒子。在粒子物理研究停滞时，中微子的发现为粒子物理提供了新的生机与研究方向。在粒子物理领域中，中微子扮演着无可替代的角色。　　许多年里，物理学家们受困于中微子的消失现象，并一直致力于去解释这一现象，最终提出了中微子振荡理论。中微子振荡现象的发生以中微子具有质量为前提，有质量的中微子之间才会发生振荡与混合现象。于是，中微子质量是怎样产生的以及中微子之间的振荡与混合模式成为了科学家们关注的焦点问题。　　在中微子振荡与混合的研究中，科学家们热衷于去测量其相关参数，其中已经精准的测量到了三个混合角和两个中微子之间的质量平方差的值，但是对于中微子振荡和混合过程中的与CP破坏相关的相角仍然没有得到一个精准的测量值。　　本论文首先探讨了模型化的中微子在物质中振荡和混合的分析解，然后让中微子的相角旋转一周获得了中微子振荡和混合的几何相位。研究几何相位随能量的振动关系，在这条件下发现中微子在传播过程中具有非对称性几何结构。因为几何相位是描述中微子传播过程中内禀属性，故这种非对称结构起源于中微子振荡和混合的CP违反现象。因此，几何相位是研究是否发生CP违反现象的重要途径。

目录

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第 1 章 绪 论

1.1 中微子的发现

1.2 标准模型

1.3 CP守恒违反

1.4 论文研究内容及研究框架

第 2 章 中微子振荡的基本理论

2.1 中微子振荡实验

2.2 中微子振荡的理论描述

2.3 中微子质量和跷跷板机制

2.4 本章小节

第 3 章 几何相位的基本理论

3.1 量子绝热定理

3.2 Berry几何量子相位

3.3 Berry相位的几何结构

3.4 A-A几何量子相位

3.5 Pantcharatnam几何量子相位

第 4 章 中微子振荡与几何相

4.1 引言

4.2 中微子的振荡和混合

4.3 薛定谔方程的解

4.4 中微子振荡过程中几何相位

4.5 结果与讨论

第 5 章 总结与展望

参考文献

致谢

在读期间发表论文（著）及科研情况