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的激光光谱学
- Randolf Pohl 1, François Nez 2, Luis M P Fernandes 3, Fernando D Amaro 3, François Biraben 2, João M R Cardoso 3, Daniel S Covita 4, Andreas Dax 5, Satish Dhawan 5, Marc Diepold 6, Adolf Giesen 7, Andrea L Gouvea 3, Thomas Graf 8, Theodor W Hänsch 9, Paul Indelicato 2, Lucile Julien 2, Paul Knowles 10, Franz Kottmann 11, Eric-Olivier Le Bigot 2, Yi-Wei Liu 12, José A M Lopes 13, Livia Ludhova 10, Cristina M B Monteiro 3, Françoise Mulhauser 14, Tobias Nebel 6, Paul Rabinowitz 15, Joaquim M F dos Santos 3, Lukas A Schaller 10, Karsten Schuhmann 16, Catherine Schwob 2, David Taqqu 17, João F C A Veloso 4, Aldo Antognini 18,
- 1Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching, Germany. pohl@uni-mainz.de.
- 2Laboratoire Kastler Brossel, UPMC-Sorbonne Universités, CNRS, Ecole Normale Supérieure-PSL Research University, Collège de France, 75005 Paris, France.
- 3LIBPhys, Department of Physics, University of Coimbra, 3004-516 Coimbra, Portugal.
- 4I3N, Departamento de Física, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal.
- 5Physics Department, Yale University, New Haven, CT 06520-8121, USA.
- 6Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching, Germany.
- 7Institut für Strahlwerkzeuge, Universität Stuttgart, 70569 Stuttgart, Germany. Dausinger + Giesen GmbH, Rotebühlstrasse 87, 70178 Stuttgart, Germany.
- 8Institut für Strahlwerkzeuge, Universität Stuttgart, 70569 Stuttgart, Germany.
- 9Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching, Germany. Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, Germany.
- 10Département de Physique, Université de Fribourg, 1700 Fribourg, Switzerland.
- 11Institute for Particle Physics, ETH Zurich, 8093 Zurich, Switzerland.
- 12Physics Department, National Tsing Hua University, Hsinchu 300, Taiwan.
- 13LIBPhys, Department of Physics, University of Coimbra, 3004-516 Coimbra, Portugal. Instituto Politécnico de Coimbra, ISEC, 3030-199, Portugal.
- 14Département de Physique, Université de Fribourg, 1700 Fribourg, Switzerland. Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching, Germany. I3N, Departamento de Física, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal.
- 15Department of Chemistry, Princeton University, Princeton, NJ 08544-1009, USA.
- 16Institute for Particle Physics, ETH Zurich, 8093 Zurich, Switzerland. Dausinger + Giesen GmbH, Rotebühlstrasse 87, 70178 Stuttgart, Germany. Paul Scherrer Institute, 5232 Villigen-PSI, Switzerland.
- 17Paul Scherrer Institute, 5232 Villigen-PSI, Switzerland.
- 18Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching, Germany. Institute for Particle Physics, ETH Zurich, 8093 Zurich, Switzerland. Paul Scherrer Institute, 5232 Villigen-PSI, Switzerland.
- 0Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching, Germany. pohl@uni-mainz.de.
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概括
此摘要是机器生成的。研究人员使用子精确测量了子半径,发现值明显小于以前所接受的值. 这种结果加剧了正在进行的质子半径难题.
科学领域
- 核物理
- 原子物理
背景情况
- 最简单的原子核 (一个质子,一个中子) 提供了核力量的关键基准.
- 像电荷半径和极化性这样的Deuteron特性是理解核结构的关键.
- 子 (μd) 是由子和子组成的奇异原子,为这些特性提供了新的探测器.
研究的目的
- 使用子光谱学精确测量子的平均平方电荷半径 (r(d)).
- 将实验确定的r(d) 与来自CODATA和电子光谱的现有值进行比较.
- 调查潜在较小的r (d) 对质子半径难题的影响.
主要方法
- 在中测量三种2S-2P转换 (μd).
- 奇特的μd原子的高精度光谱.
- 对实验数据进行分析,以提取 deuteron 电荷半径.
主要成果
- 确定子电荷半径为r (d) =2.12562 (fm).
- 这个值比CODATA-2010值准确2.7倍.
- 测量的r(d) 比CODATA-2010的值小7.5σ,比电子光谱的值小3.5σ.
结论
- 使用子精确测量子半径,提供了一个新的,高度准确的值.
- 显著较小的子半径挑战了当前的理解和现有的实验价值.
- 这一发现与同位素转移数据相结合,加剧了质子半径难题,表明质子半径较小.
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