引力場中的中微子振蕩和質量虧損.pdf

1、引力效應是天體物理學和理論物理學中一個非常重要的研究內容。與此同時,對各類引力效應的理論研究對于解釋具體的天文現(xiàn)象也有著重要的現(xiàn)實意義。人們根據(jù)愛因斯坦的引力場方程,可以得出許多牛頓引力理論中所沒有的推論,其中一些可以或多或少地被賦予物理解釋,這些推論便被稱為引力效應.本文集中討論兩種典型的引力效應:(1)質量中微子在Reissner-Nordstr(o)m(RN)場中以及Reissner-Nordstr(o)m-de Sitter(R

2、NdS)場中的振蕩相位；(2)史瓦西場和史瓦西-德西特場中的質量虧損效應。
　　 近年來,關于質量中微子的研究引起了許多研究者的關注,特別是由于日本超級神岡大氣中微子實驗取得了巨大的成功,對質量中微子振蕩的研究近年來也成為了一個熱門領域。根據(jù)當前的粒子物理學理論可知,自然界存在著三類中微子,分別為電子中微子,μ中微子和,τ中微子,中微子具有三種不同的類型被稱為中微子具有三種不同的味。若中微子的靜止質量不為零,則不同味的中微子之間

3、可能會相互轉化,如νe中微子運動一段距離后將轉變?yōu)棣挺讨形⒆踊颚挺又形⒆?而νμ中微子或ντ中微子又可能再次轉換為νe中微子。這種不同味中微子之間互相轉化的現(xiàn)象稱為“中微子振蕩”.基于理論上的考慮,當考慮到引力場的作用時,對在平直時空中中微子振蕩的描述也很自然地推廣到彎曲時空中.最近,人們研究了在各種不同引力場中的中微子振蕩現(xiàn)象,也對于引力場對中微子振蕩的影響產(chǎn)生了極大的興趣,并且用各種方法計算了中微子在各種引力場中的振蕩相位,比如平面

4、波近似等。本文計算了質量中微子在兩種典型的引力場(RN場和RNdS場)中沿短程線傳播的振蕩相位,并對質量中微子在這兩種場中的振蕩相位的表達式進行了分析和比較。
　　 廣義相對論預言,當粒子由無引力區(qū)域結合成引力質量時,質量的一部分要被輻射出去。由等效原理可知粒子的引力質量等于其慣性質量。由于動能和勢能可以轉化為慣性質量,所以也就可以轉化為引力質量。引力場中的源質量就包含有與引力場本身質量相對應的自能.把這一質量和組成它的所有粒子