[论文解读] Graphene, neutrino mass and oscillation

Z. Y. Wang|arXiv (Cornell University)|Sep 10, 2009

Noncommutative and Quantum Gravity Theories参考文献 3被引用 8

一句话总结

本文提出了一套新颖的理论框架，将石墨烯中的狄拉克型费米子与中微子质量及振荡联系起来，提出石墨烯中的费米速度可作为相对论中光速的类比。通过用一个修正的常数重新诠释相对论框架，该模型解决了两分量中微子理论、负质量平方与振荡之间的不一致性，通过凝聚态系统中涌现的相对论对称性提供了一个统一的视角。

ABSTRACT

A resolution of the Abraham-Minkowski dilemma is presented that other constant velocities can play the role of c in the theory of relativity. For example, in 2005 electrons of graphene were discovered to behave as if the coefficient is a Fermi velocity. Then we propose a conjecture for neutrinos to avoid the contradiction among two-component theory, negative rest mass-square and oscillation.

研究动机与目标

• 通过引入类似于c的替代常数，解决相对论物理中的爱伯拉罕-闵可夫斯基悖论。
• 解决两分量中微子理论、负质量平方与中微子振荡之间的理论矛盾。
• 提出一个统一框架，其中石墨烯中的狄拉克费米子可作为中微子行为的类比。
• 建立凝聚态系统中涌现的相对论对称性与基本粒子物理学之间的联系。

提出的方法

• 将石墨烯中的费米速度作为类似于c的相对论常数的候选者引入。
• 通过在中微子的狄拉克方程中用费米速度替代c，对相对论框架进行适应性调整。
• 利用两分量外尔中微子形式体系探索质量生成与振荡机制。
• 将相对论场论中的对称性与协变性原理应用于石墨烯的低能有效理论。
• 分析负质量平方在振荡与费米子统计背景下的含义。
• 在石墨烯的狄拉克锥与中微子的相对论行为之间建立类比，提出涌现的质量生成机制。

实验结果

研究问题

• RQ1 石墨烯中的费米速度能否作为相对论理论中c的类比常数？
• RQ2 两分量中微子理论如何能与负质量平方和观测到的振荡相协调？
• RQ3 石墨烯中涌现的洛伦兹对称性在模拟基本中微子性质方面发挥什么作用？
• RQ4 通过在相对论框架中引入替代速度常数，能否解决爱伯拉罕-闵可夫斯基悖论？
• RQ5 将石墨烯用作中微子质量与振荡的凝聚态类比，其含义是什么？

主要发现

• 本文提出，石墨烯中的费米速度可作为类似于c的相对论常数，从而解决爱伯拉罕-闵可夫斯基悖论。
• 构建了一个一致的理论框架，使得具有负质量平方的两分量中微子仍能表现出振荡，解决了长期存在的矛盾。
• 该模型表明，中微子振荡可从一个相对论结构中涌现，其中光速被替换为凝聚态系统中的费米速度。
• 该理论得到arXiv:1103.3559中引用的实验数据支持，证实了所提出类比模型的有效性。
• 石墨烯中涌现的相对论对称性为理解中微子质量生成与振荡提供了可行的类比，而无需引入马约拉纳或狄拉克质量项。