Neutrino helicity and chirality transitions in Schwarzschild space-time
Notice bibliographique
Résumé
We study the helicity and chirality transitions of a high-energy neutrino propagating in a Schwarzschild space-time background. Using both traditional Schwarzschild and isotropic spherical coordinates, we derive an ultrarelativistic approximation of the Dirac Hamiltonian to first-order in the neutrino's rest mass, via a generalization of the Cini-Touschek transformation that incorporates noninertial frame effects due to the noncommutative nature of the momentum states in curvilinear coordinates. Under general conditions, we show that neutrino's helicity is not a constant of the motion in the massless limit due to space-time curvature, while the chirality transition rate still retains an overall dependence on mass. We show that the chirality transition rate generally depends on the zeroth-order component of the neutrino's helicity transition rate under the Cini-Touschek transformation. It is also shown that the chiral current for high-energy neutrinos is altered by corrections due to curvature and frame-dependent effects, but should have no significant bearing on the chiral anomaly in curved space-time. We determine the upper bound for helicity and chirality transitions near the event horizon of a black hole. The special case of a weak-field approximation is also considered, which includes the gravitational analogue of Berry's phase first proposed by Cai and Papini. Finally, we propose a method for estimating the absolute neutrino mass and the number of right-handed chiral states from the expectation values of the helicity and chirality transition rates in the weak-field limit.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».