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里德伯常数和氢原子中的质子大小。

The Rydberg constant and proton size from atomic hydrogen.

机构信息

Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching, Germany.

P.N. Lebedev Physical Institute, 119991 Moscow, Russia.

出版信息

Science. 2017 Oct 6;358(6359):79-85. doi: 10.1126/science.aah6677.

DOI:10.1126/science.aah6677
PMID:28983046
Abstract

At the core of the "proton radius puzzle" is a four-standard deviation discrepancy between the proton root-mean-square charge radii () determined from the regular hydrogen (H) and the muonic hydrogen (µp) atoms. Using a cryogenic beam of H atoms, we measured the 2S-4P transition frequency in H, yielding the values of the Rydberg constant = 10973731.568076(96) per meterand = 0.8335(95) femtometer. Our value is 3.3 combined standard deviations smaller than the previous H world data, but in good agreement with the µp value. We motivate an asymmetric fit function, which eliminates line shifts from quantum interference of neighboring atomic resonances.

摘要

在“质子半径之谜”的核心,是质子均方根电荷半径()从常规氢(H)和μ子氢(µp)原子的测定值之间的四标准差差异。我们使用低温 H 原子束,测量了 H 的 2S-4P 跃迁频率,得到了里德伯常数 = 10973731.568076(96)米和 = 0.8335(95)飞米的值。我们的 值比之前的 H 世界数据小 3.3 个标准差,但与 µp 值非常吻合。我们提出了一种不对称拟合函数,消除了来自相邻原子共振量子干涉的谱线移动。

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