يكشنبه ، 2 اسفند 1388 ، 14:08
نوشته شده توسط ر. پل و همکاران
پروتون ابتدایی ترین سنگ بنای جهان مشهود پیرامون ماست ولی بسیاری از خصوصیات آن مانند اندازه شعاع آن و ممنتوم مغناطیسی غیرعادی آن درک نشده است. ریشه میانگین مربع شعاع آن rp بهترین حالت با دقت ۲ درصد از طریق آزمایش پراکندگی الکترون-پروتون مشخص شده بود. دقیقترین مقدار فعلی rp با عدم قطعیت ۱ درصد توسط جدول ثوابت فیزیکی CODATA منتشر شده است. این مقدار بر پایه دقت پراکندگی اتم های هیدروژن و محاسبات کوانتوم الکترودینامیکی QED تراز حالت می باشد. صحت rp نتیجه گیری شده از طریق پراکندگی الکترون - پروتون محدود است به تراز حالت QED اتم هیدروژن که به عنوان ثابت ریدبرگ مشخص می شود )که به عنوان ثابت فیزیکی دقیق شناخته می شود(. مفهوم جذاب بهبود دقت اندازه گیری )rp از طریق هیدروژن میونی پروتونی که یک میون منفی به دور آن می گردد( مهیا شده است؛ که اندازه کوچکتر آن نسبت به شعاع بور در یک اتم هیدروژن معمولی باعث می شود. جاذبه سبب بهبود اندازه گیری شعاع پروتون در هیدروژن میونی (یک پروتون که توسط یک میون منفی احاطه شده( میسر شده است. شعاع بور خیلی کمتر آن در مقایسه با اتم هیدروژن معمولی باعث افزایش آثار مرتبط با اندازه محدود پروتون می شود. به ویژه که در انتقال لمب - اختلاف انرژی بین حالت 2S1/2 و حالت 2P1/2 - در حد ۲٪ تاثیر دارد. در اینجا ما طیف نگاری پالسی زا برای اندازه گیری انتقال لمب میونی را با فرکانس ۴۹۸۸۱/۸۸ گیگاهرتز استفاده کردیم. بر اساس محاسبات دقیق فعلی و شکاف ظریف و شرایط QED، ما اندازه شعاع پروتون را ۵۰/۸۴۱۸۴ fm که با استاندارد CODATA اختلافی در حد ۰/۸۴۱۸۴ fm دارد. نتیجه ما به این نتیجه اشاره دارد که ثابت ریدبرگ باید ۲۲۱۰ kHz/c - انحراف معیار ۴/۹ - تغییر کند یا محاسبات آثار QED در اتم هیدروژن یا هیدروژن میونی نارسا هستند.
Nature 466, 8 July 2010, 213-217.
