摘要
中微子振荡实验的观测结果表明中微子具有非零的质量且不同代轻子之间存在显著的味混合。如何理解中微子质量起源和解释轻子味混合模式是粒子物理学中两个基本问题。本文中我们对这两个问题进行研究。首先,我们概述中微子质量和味混合方面实验观测与理论研究的相关进展,总结中微子质量和味混合参数的最新实验测量结果,并介绍中微子质量产生机制以及可以用来解释轻子味混合模式的味对称性方法。其次,下一代中微子振荡实验将更加精确地测量中微子质量平方差与味混合参数,为了更好地理解实验结果,物质效应对中微子振荡的影响成为必须要考虑的因素。我们推导了中微子在物质中的有效振荡参数随物质参数跑动的重正化群方程组,并通过合理近似,得到了这组方程简洁且精确的解析解。此外,振荡实验观测到的轻子味混合模式需要合理的解释。模对称性作为一种可以解释中微子质量、味混合与CP破坏的新方法,受到了广泛的关注。我们以有限模群Γ''5(≈)A''5为例,详细讨论模形式及具体的中微子质量模型的构建方法。最后,我们还对模对称性框架中的轻子生成机制、模对称性在不同跷跷板模型中的应用以及模参数稳定点附近的CP破坏等问题进行探讨。