中微子研究中的一些问题

今天耶鲁的Physics Club由Boris Kayser讲中微子研究中一些尚未解决的问题。正好昨天浏览woit博客时看到一篇Burton Richter展望粒子物理发展的文章，其中提到了中微子研究中的几大问题。总结一下：

第一，是否有第四代中微子，即惰性中微子(sterile neutrinos)的存在？目前只有LSND实验结果显示有sterile neutrino的存在，但是还没有得到MiniBooNE实验的验证（应该结果很快就会出来了）。

第二，的大小，以及CP对称性破却的大小。目前CHOOZ所测量的上限是 < 0.1。Double CHOOZ或者中国的Daya Bay实验有望将这个上限降低一个数量级。

第三，Is mass hierarchy normal or inverted? 中微子的质量，中微子是其本身的反粒子(Majorana neutrino)，或者不是(Dirac neutrino)? 按Boris的报告，中微子质量应该在0.04 – 0.4 eV之间，下限是由决定的，上限是通过宇宙学的估算。如果中微子是Majorana粒子的话，它的质量可以通过“无中微子双衰变”来测量。不过按Burton Richter的说法，如果mass hierarchy是inverted的话，电子中微子质量大于0.05 eV，“无中微子双衰变”还有点希望；如果mass hierarchy是normal的话，中微子质量太小，估计测量起来就太困难了。

Boris还谈了关于CP Violation，see-saw模型和lepongenesis一些东西，还戏说我们都是由中微子来的。可惜没有问他要talk，网上也找不到，只找到两年前他写的一篇文章，内容和今天他的报告差不多，看来中微子研究领域前两年没有大的惊奇。