Pure bound field corrections to the atomic energy levels and the proton size puzzle
Notice bibliographique
Résumé
Reinforcement of the puzzle about the proton charge radius, rE, stimulated by the recent experiment with muonic hydrogen (Antognini et al. Science, 339, 417 (2013)) induced new discussions on the subject, and now some physicists are ready to adopt the exotic properties of the muon, lying beyond the Standard Model, to explain the difference between the results of muonic hydrogen experiments (rE = 0.840 87(39) fm) and the CODATA-2010 value rE = 0.8775(51) fm based on electron–proton scattering and hydrogen spectroscopy. In the present contribution we suggest a way to achieve progress in the entire problem via paying attention on some logical inconsistency of fundamental equations of atomic physics, constructed by analogy with corresponding classical equations without, however, taking into account the purely bound nature of electromagnetic fields generated by the electrically bound particles in stationary energy states. We suggest eliminating this inconsistency via introducing some appropriate correcting factors into these equations, which explicitly involve the requirement of total momentum conservation in the system “bound particles and their fields” in the absence of electromagnetic radiation. We further show that this approach allows us not only to eliminate long-standing discrepancies between theory and experiment in the precise physics of simple atoms, but also yields the same estimation (though with different uncertainties) for the proton size in the classic 2S–2P Lamb shift in hydrogen, 1S Lamb shift in hydrogen, and 2S–2P Lamb shift in muonic hydrogen, with the mean value rE = 0.841 fm. Finally, we suggest the crucial experiment for verification of the validity of pure bound field corrections: the measurement of decay rate of bound moun in various meso-atoms, especially at large Z, where the standard calculations and our predictions essentially deviate from each other, and some of the available experimental results (Yovanovitch. Phys. Rev. 117, 1580 (1960)) strongly support our approach.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,005 |
| Communication savante | 0,001 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».