利用mathematica计算中微子质量问题

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1、本科毕业论文题目：利用Mathematica计算中微子质量问题姓名：学号：院系：专业：导师：二〇一三年五月I天津理工大学本科毕业论文任务书题目：利用Mathematica计算中微子质量问题学生姓名张海洋届2013学院（系）理学院专业应用物理指导教师刘继元职称讲师下达任务日期2012.12.01利用Mathematica计算中微子质量问题摘要粒子物理的标准模型在解释物质的微观结构及其相互作用取得了巨大成。自理论创建开始，它经受了几乎所有实验的检验，成功预言的粒子在实验上已经被发现,其中包括2012年才发现的Higgs

2、粒子。但是在标准模型中，中微子是没有质量的，而中微子振荡实验却表明其是有质量的。这就使得实验事实超出了标准模型。此外，在已经运行的强子对撞机（LHC）上去寻找TeV能标的新物理信号，也是当今物理学的重要目标。这篇文章先是综述中微子研究的的历程,核心是计算在在考虑惰性大质量中微子的的影响下轻中微子的质量矩阵,并对角化其质量矩阵。本文先从有理论推导得出的含惰性中微子的混合的质量矩阵出发，然后利用seesaw机制，分离出轻中微子的质量矩阵，接着利用PMNS矩阵对轻中微子质量矩阵进行对角化，进而得出轻中微子的质量。本文主要

3、是利用mathematica这个数学软件来对角化在一个惰性中微子下作用的四代中微子质量矩阵和两个惰性中微子作用下的五代中微子质量矩阵关键字:seesaw机制中微子质量质量矩阵对角化UsingtheMathematicatocalculateneutrinomassAbstractTheStandardModelofelementaryparticlesishugesuccessfulintheinterpretationofthebasicstructureofmatterandtheirinteractions.

4、Sincetheoryiscreated,itexperiencedthetestofnearlyalloftheexperimentandsuccessfullypredictparticlehavebeenfoundintheexperiment.Butinthestandardmodel,neutrinosarewithoutquality,theneutrinooscillationexperimentshasshownthatneutrinomustbemassive.Thismakestheexperi

5、mentalfactsbeyondthestandardmodel.Inaddition,inanalreadyrunningHadronCollider(LHC)searchTeVnewphysicalsignalisalsotheimportanttargetofphysicstoday.Thisarticlefirstreviewstheneutrinoresearchcourse.Thecoreistocalculatelightneutrinomassmatrixundertheinfluenceofst

6、erileneutrinos.Andmakethequalitymatrixdiagonalization.Thisarticlefirstderivedfromthetheoryofmassmatrixofthemixtureofsterileneutrinos.Usingthemethodofseesawisolatedlightneutrinomassmatrixandthelightneutrinos’massmatrixcanbediagonalizedbythePMNSmatrixandthelight

7、qualityofneutrinosareobtained.Inthethirdchapter,amassmatrixisdiagonalizedundertheinfluenceofasterileneutrino.Whileinthefourthchapter,amassmatrixisdiagonalizedundertheinfluenceoftwosterileneutrinos.Keywords:SeesawmechanismNeutrinomassMassmatrixDiagonalization目录

8、第一章引言-1-第二章中微子的基本理论-5-2.1概述-5-2.2中微子发现-6-2.3太阳微中子、大气微中子及微中子振荡-8-2.4PMNS矩阵的介绍-11-第三章四代中微子质量矩阵的对角化-14-3.1特殊矩阵的对角化方法-14-3.2质量矩阵子矩阵的对角化-16-3.3总质量矩阵的对角化-20-第四章五代中微子质量矩阵的对角化-23-4.1质量矩阵的简