Perturbative Lorentz and CPT violation for neutrino and antineutrino oscillations

被引：107

作者：

Diaz, Jorge S. ^{[1
]}

Kostelecky, V. Alan ^{[1
]}

Mewes, Matthew ^{[2
]}

机构：

[1] Indiana Univ, Dept Phys, Bloomington, IN 47405 USA

[2] Swarthmore Coll, Dept Phys & Astron, Swarthmore, PA 19081 USA

来源：

PHYSICAL REVIEW D | 2009年 / 80卷 / 07期

基金：

美国能源部;

关键词：

TESTS; SYMMETRY; PHENOMENOLOGY; CALIBRATION; GRAVITY; STRINGS; PROBE;

D O I：

10.1103/PhysRevD.80.076007

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

The effects of perturbative Lorentz and CPT violation on neutrino oscillations are studied. Features include neutrino-antineutrino oscillations, direction dependence, and unconventional energy behavior. Leading-order corrections arising from renormalizable operators are derived in the general three-flavor effective field theory. The results are applied to neutrino-beam experiments with long baselines, which offer excellent sensitivity to the accompanying effects. Key signatures of Lorentz and CPT violation using neutrino beams include sidereal variations in the oscillation probabilities arising from the breakdown of rotational symmetry, and CPT asymmetries comparing neutrino and antineutrino modes. Attainable sensitivities to coefficients for Lorentz violation are estimated for several existing and future experiments.

引用

页数：22

共 91 条

[1] Precision measurement of neutrino oscillation parameters with KamLAND [J].

Abe, S. ;

Ebihara, T. ;

Enomoto, S. ;

Furuno, K. ;

Gando, Y. ;

Ichimura, K. ;

Ikeda, H. ;

Inoue, K. ;

Kibe, Y. ;

Kishimoto, Y. ;

Koga, M. ;

Kozlov, A. ;

Minekawa, Y. ;

Mitsui, T. ;

Nakajima, K. ;

Nakamura, K. ;

Nakamura, M. ;

Owada, K. ;

Shimizu, I. ;

Shimizu, Y. ;

Shirai, J. ;

Suekane, F. ;

Suzuki, A. ;

Takemoto, Y. ;

Tamae, K. ;

Terashima, A. ;

Watanabe, H. ;

Yonezawa, E. ;

Yoshida, S. ;

Busenitz, J. ;

Classen, T. ;

Grant, C. ;

Keefer, G. ;

Leonard, D. S. ;

McKee, D. ;

Piepke, A. ;

Decowski, M. P. ;

Detwiler, J. A. ;

Freedman, S. J. ;

Fujikawa, B. K. ;

Gray, F. ;

Guardincerri, E. ;

Hsu, L. ;

Kadel, R. ;

Lendvai, C. ;

Luk, K. -B. ;

Murayama, H. ;

O'Donnell, T. ;

Steiner, H. M. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 100 (22)

[2] Testing Lorentz Invariance and CPT Conservation with NuMI Neutrinos in the MINOS Near Detector [J].

Adamson, P. ;

Andreopoulos, C. ;

Arms, K. E. ;

Armstrong, R. ;

Auty, D. J. ;

Ayres, D. S. ;

Baller, B. ;

Barr, G. ;

Barrett, W. L. ;

Becker, B. R. ;

Belias, A. ;

Bernstein, R. H. ;

Bhattacharya, D. ;

Bishai, M. ;

Blake, A. ;

Bock, G. J. ;

Boehm, J. ;

Boehnlein, D. J. ;

Bogert, D. ;

Bower, C. ;

Buckley-Geer, E. ;

Cavanaugh, S. ;

Chapman, J. D. ;

Cherdack, D. ;

Childress, S. ;

Choudhary, B. C. ;

Coleman, S. J. ;

Culling, A. J. ;

de Jong, J. K. ;

Diwan, M. V. ;

Dorman, M. ;

Dytman, S. A. ;

Escobar, C. O. ;

Evans, J. J. ;

Harris, E. Falk ;

Feldman, G. J. ;

Frohne, M. V. ;

Gallagher, H. R. ;

Goodman, M. C. ;

Gouffon, P. ;

Gran, R. ;

Grashorn, E. W. ;

Grossman, N. ;

Grzelak, K. ;

Habig, A. ;

Harris, D. ;

Harris, P. G. ;

Hartnell, J. ;

Hatcher, R. ;

Heller, K. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 101 (15)

[3]

Aguilar A, 2001, PHYS REV D, V64, DOI 10.1103/PhysRevD.64.112007

[4] Unexplained Excess of Electronlike Events from a 1-GeV Neutrino Beam [J].

Aguilar-Arevalo, A. A. ;

Anderson, C. E. ;

Bazarko, A. O. ;

Brice, S. J. ;

Brown, B. C. ;

Bugel, L. ;

Cao, J. ;

Coney, L. ;

Conrad, J. M. ;

Cox, D. C. ;

Curioni, A. ;

Djurcic, Z. ;

Finley, D. A. ;

Fleming, B. T. ;

Ford, R. ;

Garcia, F. G. ;

Garvey, G. T. ;

Green, C. ;

Green, J. A. ;

Hart, T. L. ;

Hawker, E. ;

Imlay, R. ;

Johnson, R. A. ;

Karagiorgi, G. ;

Kasper, P. ;

Katori, T. ;

Kobilarcik, T. ;

Kourbanis, I. ;

Koutsoliotas, S. ;

Laird, E. M. ;

Linden, S. K. ;

Link, J. M. ;

Liu, Y. ;

Louis, W. C. ;

Mahn, K. B. M. ;

Marsh, W. ;

McGregor, G. ;

Metcalf, W. ;

Meyers, P. D. ;

Mills, F. ;

Mills, G. B. ;

Monroe, J. ;

Moore, C. D. ;

Nelson, R. H. ;

Nguyen, V. T. ;

Nienaber, P. ;

Nowak, J. A. ;

Ouedraogo, S. ;

Patterson, R. B. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 102 (10)

[5] Measurement of neutrino oscillation by the K2K experiment [J].

Ahn, M. H. ;

Aliu, E. ;

Andringa, S. ;

Aoki, S. ;

Aoyama, Y. ;

Argyriades, J. ;

Asakura, K. ;

Ashie, R. ;

Berghaus, F. ;

Berns, H. G. ;

Bhang, H. ;

Blondel, A. ;

Borghi, S. ;

Bouchez, J. ;

Boyd, S. C. ;

Burguet-Castell, J. ;

Casper, D. ;

Catala, J. ;

Cavata, C. ;

Cervera, A. ;

Chen, S. M. ;

Cho, K. O. ;

Choi, J. H. ;

Dore, U. ;

Echigo, S. ;

Espinal, X. ;

Fechner, M. ;

Fernandez, E. ;

Fujii, K. ;

Fujii, Y. ;

Fukuda, S. ;

Fukuda, Y. ;

Gomez-Cadenas, J. ;

Gran, R. ;

Hara, T. ;

Hasegawa, M. ;

Hasegawa, T. ;

Hayashi, K. ;

Hayato, Y. ;

Helmer, R. L. ;

Higuchi, I. ;

Hill, J. ;

Hiraide, K. ;

Hirose, E. ;

Hosaka, J. ;

Ichikawa, A. K. ;

Ieiri, M. ;

Iinuma, M. ;

Ikeda, A. ;

Inagaki, T. .

PHYSICAL REVIEW D, 2006, 74 (07)

[6] Spontaneous Lorentz violation and nonpolynomial interactions [J].

Altschul, B ;

Kostelecky, VA .

PHYSICS LETTERS B, 2005, 628 (1-2) :106-112

[7]

Amelino-Camelia G, 2005, AIP CONF PROC, V758, P30, DOI 10.1063/1.1900507

[8] Design, construction and tests of the ICARUS T600 detector [J].

Amerio, S ;

Amoruso, S ;

Antonello, M ;

Aprili, P ;

Armenante, M ;

Arneodo, F ;

Badertscher, A ;

Baiboussinov, B ;

Ceolin, MB ;

Battistoni, G ;

Bekman, B ;

Benetti, P ;

Bernardini, E ;

Bischofberger, M ;

di Tigliole, AB ;

Brunetti, R ;

Bruzzese, R ;

Bueno, A ;

Calligarich, E ;

Campanelli, M ;

Carbonara, F ;

Carpanese, C ;

Cavalli, D ;

Cavanna, F ;

Cennini, P ;

Centro, S ;

Cesana, A ;

Chen, C ;

Chen, D ;

Chen, DB ;

Chen, Y ;

Cid, R ;

Cline, DB ;

Cieslik, K ;

Cocco, AG ;

Corti, D ;

Dai, Z ;

De Vecchi, C ;

Dabrowska, A ;

Di Cicco, A ;

Dolfini, R ;

Ereditato, A ;

Felcini, M ;

Ferella, A ;

Ferrari, A ;

Ferri, F ;

Fiorillo, G ;

Galli, S ;

Gamez, DG ;

Ge, Y .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2004, 527 (03) :329-410

[9] Review of particle physics [J].

Amsler, C. ;

Doser, M. ;

Antonelli, M. ;

Asner, D. M. ;

Babu, K. S. ;

Baer, H. ;

Band, H. R. ;

Barnett, R. M. ;

Bergren, E. ;

Beringer, J. ;

Bernardi, G. ;

Bertl, W. ;

Bichsel, H. ;

Biebel, O. ;

Bloch, P. ;

Blucher, E. ;

Blusk, S. ;

Cahn, R. N. ;

Carena, M. ;

Caso, C. ;

Cecccci, A. ;

Chakraborty, D. ;

Chen, M. -C. ;

Chivukula, R. S. ;

Cowan, G. ;

Dahl, O. ;

D'Ambrosio, G. ;

Damour, T. ;

de Gouvea, A. ;

DeGrand, T. ;

Dobrescu, B. ;

Drees, M. ;

Edwards, D. A. ;

Eidelman, S. ;

Elvira, V. D. ;

Erler, J. ;

Ezhela, V. V. ;

Feng, J. L. ;

Fetscher, W. ;

Fields, B. D. ;

Foster, B. ;

Gaisser, T. K. ;

Garren, L. ;

Gerber, H. -J. ;

Gerbier, G. ;

Gherghetta, T. ;

Giudice, G. F. ;

Goodman, M. ;

Grab, C. ;

Gritsan, A. V. .

PHYSICS LETTERS B, 2008, 667 (1-5) :1-+

[10]

[Anonymous], 1999, Phys. Rev. D

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