Coulomb corrections in the extraction of the proton radius
多光子交换贡献在从弹性电子-质子散射中提取质子电荷半径方面是重要的。到目前为止,只有与第二个光子交换相关的图表已经被评估。在与半径提取相关的非常低的$Q^2$值处,高阶贡献可能变得重要。我们评估这些修正的有效动量近似,其中包括库仑相互作用的所有订单,并找到一个强大的$Q^2$依赖性小的修正在低$Q^2$和大散射角。这表明,高阶项可能是重要的质子磁半径的评估。
2013-09-06 nucl-ex nucl-th
Solution of the proton radius puzzle? Low momentum transfer electron scattering data are not enough
在最近的两篇论文中,有人认为,“质子半径之谜”可以解释截断电子散射数据的低动量转移和拟合均方根半径的低动量膨胀的形状因子。它表明,这个过程是不一致的,违反了傅立叶定理。这个谜不能用这种方法来解释。
2015-11-02 nucl-ex nucl-th
Coulomb Corrections to Elastic Electron-Proton Scattering and the Proton Charge Radius
最近的值的质子电荷半径来自电子氢的兰姆位移往往大于那些从电子散射。因此,从不同的小组和实验室的低动量转移散射数据进行了重新分析库仑和反冲修正。这是通过计算在每个散射角和散射能量从分波程序,其中包括反冲近似获得相应的校正。在通过拟合确定均方根半径之前,还进行了由于磁散射引起的校正,这允许对每个实验进行自由标准化。结果表明,电子散射数据的分析,包括库仑修正降低了$χ^2$的拟合和增加质子半径约(0.008 - 0.013)fm取决于拟合策略。得到r_p = 0.880(15)fm,与兰姆位移测量值符合得很好。
1999-12-14 hep-ph nucl-th
Proton radius puzzle in Hamiltonian dynamics
从量子场论出发,利用有效粒子的二阶重整化群方法导出的相对论性轻子-质子束缚态哈密顿本征方程,在有效库仑势对束缚系统的特征动量尺度具有微小敏感性的情况下,可约化为两体Schroedinger本征方程.的尺度依赖性被证明是相关的精确测量的轻子质子束缚态能级的质子半径μ子质子和电子质子束缚态之间的4%的差异方面的理论解释。
2014-10-21 hep-ph nucl-th
Proton Charge Radius and Precision Tests of QED
“质子半径之谜”自2010年成立以来一直没有得到解决。本文总结了目前的状态,并对即将进行的实验进行了概述。
2014-11-13 hep-ph nucl-ex nucl-th
Sensitivity of the elastic electron-proton cross section to the proton radius
本文讨论了用电子-质子弹性散射数据精确测定质子半径的问题。在弹性截面上区分来自原子光谱的值的必要精度根据相关量来仔细检查,即,形状因子的导数。结果表明,这种精度比在截面上的精度,即测量的可观测量高两个数量级。不同的拟合可用的数据和他们的离散衍生物,与分析约束。与半径相关的系统误差考虑到来自不同来源的不确定性,如静态点的外推,拟合函数类的选择和数据样本的范围。这个错误被证明是甚至比通常假设的数量级更大。
2018-12-07 hep-ph nucl-th
Extraction of the proton charge radius from experiments
强子的静态性质,如它们的半径和电磁分布的其他矩,只能用理论方法提取,而不能从实验中直接测量。因此,从不同精度测量中提取的值之间可能存在差异。质子电荷半径$r_p$,这是从电子质子弹性散射数据或从氢原子光谱提取似乎也不例外。从μ子氢谱提取的值$r_p = 0.84087(39)$ fm比从电子质子散射或标准氢谱获得的值小约4%。在过去的六年里,人们试图以许多不同的方式来解决这个所谓的质子半径之谜。本文综述了这些尝试,重点介绍了半径的提取方法。
2016-09-14 hep-ph nucl-th
On the proton radius problem
最近用μ子-氢激光光谱法得到的质子电荷半径值与电子散射数据相差约$4\%$。有人认为质子半径实际上是在不同的坐标系中测量的,并且从非相对论夸克模型计算出发,形状因子的洛伦兹变换适当地解释了这种差异。我们将证明,在不同坐标系中测得的电荷半径之间的关系,可以通过考虑电荷密度的洛伦兹变换,在非常一般的基础上确定。通过这种方法,可以消除μ子-氢激光光谱和电子散射数据之间的差异。
2013-11-01 hep-ph nucl-th
Model Independent Extraction of the Proton Charge Radius from PRad data
质子半径之谜激发了几个新的实验,旨在提取质子电荷半径并解决这个难题。最近,Jefferson实验室的一个新的电子-质子散射实验PRad报道了质子电荷半径为$0.831\pm 0.007_\textnormal{statistical}\pm 0.012_\textnormal{systematic}$。该值通过使用质子电形状因子的有理函数模型获得。我们使用$z$(来自PRad数据的质子电荷半径的扩展)执行与模型无关的提取。我们发现,模型无关的统计误差是超过50%的统计误差相比,由PRad报告。
2021-07-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Evaluation of the proton charge radius from e-p scattering
针对质子半径之谜、μ介子氢测量质子电荷半径与电子氢和电子-质子散射测量质子电荷半径之间的差异,重新研究了电子散射测量质子电荷半径的提取方法。我们提供了一个推荐值的质子RMS电荷半径,$r_E = 0.879 \pm 0.011$调频,弹性电子-p散射数据的全球检查的基础上。不确定性包括贡献,以考虑不同的数据集之间的紧张关系和半径之间的不一致,使用不同的提取程序。
2015-05-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Nuclear radius deduced from proton diffraction by a black nucleus
我们发现了一种由质子-核弹性散射数据推求核半径的新方法。在这种方法中,原子核被看作是一个“黑色”球体。质子在这个球体上的衍射图样与在屏幕上嵌入相同半径的圆孔的夫琅禾费衍射图样是等价的。我们确定黑球半径的方式,以重现观察到的第一衍射峰的角度的经验值。将该半径乘以$\sqrt{3/5}$与靶核的均方根物质半径进行识别是有用的。对于大多数质量大于50的稳定同位素,在误差条内,它与以前从质子入射能量高于$\sim 800$ MeV的数据中推导出的值一致。
2004-05-12 nucl-ex nucl-th
Nuclear deformation effects on charge radius measurements of the proton and deuteron
迄今为止,质子和氘核的电荷半径测量都假定电荷分布是均匀的。我们研究核形变对这些电荷半径测量的影响,假设质子和氘的电荷分布均匀。我们解决了相应的μ子和电子原子的能级与这种变形的核和呈现如何纯四重变形的质子和氘核影响他们的兰姆位移。计算结果表明,质子和氘核的形变导致电子测量中提取的电荷半径应小于μ子测量中假设电荷均匀分布的相应电荷半径。如果采用最新测量的质子中心值,质子将具有长轴为0.91 $\mathrm{fm}$,短轴为0.73 $\mathrm{fm}$的长扁结构。进一步改进质子和氘核的精确电荷半径测量将有助于我们确定它们的形状变形。
2019-11-03 hep-ph nucl-ex nucl-th
Weak radius of the proton
质子的弱电荷决定了它与$Z^0$玻色子的耦合。发现弱电荷的分布与电荷的分布有很大的不同。质子的弱半径$R_W= 1.545\pm 0.017$ fm比它的电荷半径$R_{ch}\approx 0.84$ fm大80%,这是由于一个非常大的π介子云的贡献。这个大的弱半径可以用违反宇称的电子散射来测量,并且可以提供对质子结构、各种辐射修正和可能的奇夸克贡献的洞察。
2018-12-13 hep-ph nucl-ex nucl-th
Model independent extraction of the proton magnetic radius from electron scattering
我们结合约束的解析性与实验电子-质子散射数据,以确定质子的磁半径没有依赖于模型的假设的形状因子的形状。我们还研究了包括电子-中子散射数据和$ππ\to N\bar{N}$数据的影响。使用有代表性的数据集,我们发现对于$Q^2\leq0.5$ GeV $^2$的切割,$r_M^p=0.91^{+0.03}_{-0.06}\pm0.02$ fm仅使用质子散射数据; $r_M^p=0.87^{+0.04}_{-0.05}\pm0.01$ fm添加中子数据;和$r_M^p=0.87^{+0.02}_{-0.02}$ fm添加$ππ$数据。我们还从这些数据集中提取中子磁半径,从组合的质子,中子和$ππ$数据中获得$r_M^n=0.89^{+0.03}_{-0.03}$ fm。
2014-10-28 hep-ph nucl-th
Lower bound on the proton charge radius from electron scattering data
由电子-质子散射中的电磁形状因子测量确定质子电荷半径需要外推到零动量转移($Q^2=0$),这易于依赖于模型假设。我们表明,在有限的动量转移的数据可以用来建立一个严格的质子电荷半径的下限。使用现有的$ep$数据在低$Q^2$,我们得到$R_E > 0.850(1)$ fm作为质子半径的下限。这再次证实了$ep$和μ子-氢值之间的差异,同时绕过了进入$ep$数据的拟合和外推的依赖于模型的假设。
2019-03-25 hep-ph nucl-ex nucl-th
Determination of the moments of the proton charge density: is there a proton radius puzzle?
针对光谱学与散射实验给出的质子半径不一致问题,本文提出从动量空间密度测定任意大于-3阶空间矩的新方法,并用于质子电形状因子数据的全局分析。
2023-09-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
Reduction of the proton radius discrepancy by 3 sigma
我们发现,在以前的分析中的电子-质子散射,在统计过程中提取质子电荷半径的不确定性被低估。利用保角映射的拟合函数,我们可以高精度地描述散射数据,并提取出与μ子氢一致的半径值。
2014-08-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
The mechanical radius of the proton
本研究首次通过关联深度虚康普顿散射实验数据与引力-物质耦合的自旋2相互作用的新理论方法,测定出质子力学半径显著小于电荷半径,结果与最新格点QCD计算一致。
2023-11-06 hep-lat hep-ph nucl-ex
Proton radius from electron-proton scattering and chiral perturbation theory
我们确定的均方根质子电荷半径,$R_{\rm p}$,从一个适合低$Q^2$电子-质子弹性散射截面数据与固定的较高的时刻(不确定性内)的手征微扰理论预测的值。我们得到了$R_{\rm p}=0.857(11)$ fm。这个数值介于μ介子氢分析得到的值和CODATA值(基于原子氢光谱和电子-质子散射测定)之间。
2017-03-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
Brief review of the theory of the muonic hydrogen Lamb shift and the proton radius
最近的μ介子氢兰姆位移已测量前所未有的准确性,允许精确测定质子半径。该测定与(主要)从氢兰姆位移和电子-质子散射获得的先前CODATA值相差5 σ。在一个有效场论的形式主义,我将定义质子半径和简要回顾一些方面的理论预测的μ子氢兰姆位移,研究纯QED类计算和强子效应。
2011-08-05 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
The proton radius: From a puzzle to precision
评述了质子电荷半径测定的历史和现状。
2019-12-09 hep-ex hep-lat hep-ph
The proton radius and its relatives -- much ado about nothing?
总结了核子电磁形状因子的色散理论分析。特别强调的是质子电荷半径及其相关的提取,质子磁半径以及中子磁半径。本文还讨论了轻子氢的超精细分裂和μ子-质子散射的辐射修正。对今后的研究提出了一些看法。
2022-11-10 hep-ex hep-lat hep-ph
The proton charge radius
核子(质子和中子)是原子核的组成部分,占宇宙中可见物质的99%以上。尽管几十年来人们一直在努力研究它的内部结构,但围绕质子仍然存在许多谜团,例如它的自旋和电荷半径。质子电荷半径的精确计算不仅对理解量子色动力学(QCD)在非微扰区的工作原理至关重要,而且对原子能级的束缚态量子电动力学(QED)计算也很重要。它也对自然界中最精确测量的基本常数之一的里德伯常量产生影响。本文根据原子氢谱和电子散射测量的新实验结果,特别是电子散射测量的新实验结果,评述了质子电荷半径的最新情况。我们还介绍了有关的理论发展和背景的质子电荷半径的测定使用不同的实验技术。我们讨论即将进行的实验,并在最后简要地提到氘电荷半径之谜。
2021-05-02 hep-ph nucl-ex nucl-th
Understanding the proton radius puzzle: Nuclear structure effects in light muonic atoms
本文计算了轻μ子原子的原子核结构对兰姆位移的影响。我们采用现代从头算方法,将最先进的核势与超球谐函数方法相结合。我们的计算有助于在兰姆位移测量中确定核电荷半径,这将有助于解决质子半径之谜。
2015-09-04 nucl-th physics.atom-ph
Electromagnetic Form Factors and the Proton Radius Puzzle: A Critical Review of Extraction Methods via Electron-Proton Scattering
本综述梳理电子-质子散射中质子电磁形状因子的多种提取方法,对比不同方法的质子半径测量差异,指出需解决系统不确定性以推进质子结构研究。
2025-02-22 nucl-ex nucl-th
Review of experimental and theoretical status of the proton radius puzzle
测量到的μ介子氢的兰姆位移与电子-质子散射和常规氢光谱学的预期之间的差异被称为质子半径之谜,其最“平凡”的分辨率需要基本里德伯常量值的$> 5 σ$位移。我简要地回顾了光谱和散射测量的现状,最近的理论发展,以及对基础物理的影响。
2017-02-03 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
The proton magnetic radius: a new puzzle?
本文评论了质子磁半径测定中的困惑现状,指出其作为新谜题的研究问题。
2023-12-19 hep-ex hep-lat hep-ph
The Proton Radius Puzzle and Discrepancies in Proton Structure Measurements
针对质子半径之谜,综述了μ子氢与电子散射测量的差异,提出结合先进实验与新型理论模型以减少系统误差,从而解决该难题。
2025-01-19 nucl-ex nucl-th
The Proton Charge Radius from Dimuon Photoproduction off the Proton
本文论证利用质子靶双μ子光生中的Bethe-Heitler过程,在极低Q^2区提取形状因子并测量质子电荷半径,给出最佳运动学区间与灵敏度分析。
2024-09-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Avoiding common pitfalls and misconceptions in extractions of the proton radius
在最近的一系列出版物中,不同的作者在重新分析电子质子散射数据时产生了宽范围的电子半径。根据质子半径之谜,这是一个非常不幸的情况。然而,我们在大多数分析中发现了导致半径约为0.84 fm的缺陷。在本文中,我们解释了我们的推理,并试图说明最常见的陷阱。
2016-06-07 hep-ph nucl-ex nucl-th
The Proton Radius Puzzle- Why We All Should Care
本文评述了质子半径之谜的现状(截至会议召开之日).最可能的潜在的理论和实验解释进行了讨论。要么是电子氢实验不够精确,无法测量质子半径,要么是双光子交换效应没有得到适当的解释,要么是存在某种新的物理学。我希望即将进行的实验将在明年左右解决这个问题。Ta
2018-09-25 hep-ph nucl-ex nucl-th
Coulomb corrections to electron scattering on the extended source and the proton charge radius
结果表明,在库仑修正的电子-质子散射截面的质子电荷形状因子的帐户显着减少质子电荷半径$r_{\mathrm{E}}$,从$ep$散射数据中提取的值之间的差异,并遵循从μ子氢数据。当电子能量远大于电子质量但远小于$r_{\mathrm{E}}^{-1}\approx 230$ ~MeV时,相对修正具有普适形式$δr_{\mathrm{E}}/r_{\mathrm{E}}=-πα/2$,其中$α$为精细结构常数。
2014-02-13 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Muonic hydrogen and the proton radius puzzle
Pohl等人从μ介子氢的2 P和2S态之间的测量能量差中非常精确地提取质子半径,与从电子氢或弹性电子-质子散射中提取的质子半径明显不一致。这是质子半径之谜。解释了谜题的起源和相信它非常重要的原因。各种可能的解决方案的难题,并确定了未来的工作需要解决的难题进行了讨论。
2013-05-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
Non-Perturbative Lepton Sea Fermions in the Nucleon and the Proton Radius Puzzle
一个可能的解释[U. D.~ Jentschura,Phys.修订版本\研究了质子半径之谜{ \bf 88},062514(2013)]中由质子的非微扰轻子对含量引起的质子半径之谜。定义良好的数量取决于这个轻子对内容进行评估。发现每一个都是$10({α\over π})^2$的量级,因此我们发现质子中存在这样的轻子对含量。然而,我们认为,这个相对较大的结果和回路图的一般特征排除了轻子对内容作为质子半径之谜的解释的可能性。此外,一类质子半径之谜的解释(其中的依赖于$μp$相对距离是作为一个接触相互作用)的贡献被确定。
2015-01-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
The proton radius (puzzle?) and its relatives
我们审查的电质子电荷半径的测定从一组不同的低能量观测。我们探讨在什么条件下,它可以与适当的有效场论的威尔逊系数。这一讨论推广到其他低能常数。这为我们提供了一个统一的框架来处理与质子电磁相互作用有关的一组低能质子常数。给出了这些天体的非对称定义,以及它们与QCD算符期望值的关系。我们表明,质子半径从光谱和轻子-质子散射(当轻子和质子的非相对论速度移动)是与相同的对象的基本场论与${\cal O}(α)$精度。这些分析的模型依赖性进行了讨论。本文讨论了建立适用于当前或不久的将来轻子-质子散射实验的运动学组态的有效场论的前景。
2021-09-03 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
The mass radius of the proton
质量半径是质子的一个基本性质,迄今为止还没有从实验中确定。在这里,我们表明,质子的质量半径可以严格定义通过的形式因子的跟踪的能量动量张量(EMT)的QCD在弱引力场近似,适当的这个问题。然后,我们证明了QCD的标度反常使得能够从$J/ψ$和$Υ$夸克偶素的光生阈数据中提取EMT迹线的形状因子,并利用最近的GSTX合作组的数据提取了R.M.S.质子${\rm R_m = 0.55 \pm 0.03 \ fm}$的质量半径。提取的质量半径明显小于质子${\rm R_C = 0.8409 \pm 0.0004 \ fm}$的电荷半径。我们将这种差异归因于量子色动力学中手征对称性的渐近自由和自发破缺的相互作用,并概述了未来更精确地确定质量半径所需的测量。
2021-02-02 hep-lat hep-ph nucl-ex
Radii of proton emitters
Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Theoretical Nuclear Physics, NSFC and Fudan University(国家自然科学基金委与复旦大学理论核物理上海研究中心);Michigan State University(密歇根州立大学)
本文通过复能方法和直接时间传播研究质子共振半径,揭示了在标准静态量子力学描述中不明确的半径特性,并展示了复半径与衰变能量的非单调依赖关系及阈值处的局部增加。
2026-03-24 nucl-ex nucl-th
Proton rms-radii from low-q power expansions?
最近的一些出版物声称,质子电荷{ \em rms}-半径的电子散射数据的分析,限制到{ \em低}动量转移同意从μ子氢确定的半径,相反,半径的分析产生的完整的(e,e)数据集是$0.04fm$较大。在这里,我们说明为什么这些出版物错误地达到低半径。
2017-01-07 nucl-ex nucl-th
The RMS Charge Radius of the Proton and Zemach Moments
最近的精确测量的基础上的电形状因子的质子,Zemach矩,需要作为输入参数的测定质子均方根半径从测量的μ介子氢的兰姆位移,计算。事实证明,新的时刻给出了一个不确定性大目前所述的误差,最近的兰姆位移测量波尔等人。De Rujula的大Zemach矩的想法,以调和五个标准偏差之间的差异μ子兰姆位移测定和电子实验的结果被证明是在明显的矛盾与实验。其他的解释被触及。
2011-01-26 nucl-ex nucl-th
The size of the proton - closing in on the radius puzzle
我们分析了最近的电子-质子散射数据从美因茨使用色散框架,尊重核子结构上的解析性和么正性的约束。我们还对这些数据进行了连续分数分析。我们发现了一个小的质子电荷半径r_E^p = 0.84 - 0.01 ^{+0.01} fm,这与最近的μ介子氢测量和早期的色散分析结果一致。我们还提取了质子磁半径r_M^p = 0.86_{-0.03}^{+0.02} fm,与早期基于色散关系的测定结果一致。
2012-10-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Transverse charge density and the radius of the proton
一个令人费解的差异之间存在的值的质子电荷半径使用不同的实验技术:弹性电子-质子散射和光谱的电子和μ子氢。质子半径是通过在零四动量转移下的电形状因子$G_E(Q^2)$的斜率来定义的,这在散射实验中是无法实现的。我们提出了一种新的方法提取质子半径的散射数据在一个广泛的$Q^2$范围内,而不是试图直接确定$G_E$在$Q^2 = 0$的斜率。该方法将质子的半径与其横向电荷密度相关联,该横向电荷密度是狄拉克形状因子$F_1(Q^2)$的二维傅里叶变换。我们应用我们的方法来重新分析A1合作[J.C. Bernauer等人,物理修订版信函105,242001(2010)]并提取与原始结果一致的半径值$r_E = 0.889(5)_{\text{stat}}(5)_{\text{syst}}(4)_{\text{model}}~\text{fm}$。我们还提供了新的参数化的狄拉克和泡利形状因子和质子的横向电荷和磁化强度密度。我们的再分析表明,质子半径的差异不能解释的问题与拟合和外推的A1数据$Q^2 = 0$。
2022-02-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Hanbury-Brown-Twiss measurements at large rapidity separations, or can we measure the proton radius in p-A collisions?
我们指出,目前的计算包括两个粒子的相关性在p-A碰撞的基础上的彩色玻璃凝聚体的方法表现出的贡献Hanbury-Brown-Twiss相关。这些HBT相关性与标准相关性有很大的不同,因为它们对于在快度上相距很远的粒子是明显的。在这些关联中反映的发射体的横向尺寸就是质子的胶子尺寸。这提出了一个有趣的可能性,测量质子的大小直接由HBT效应的粒子对产生的p-A碰撞。
2015-11-12 hep-ph nucl-th
The Lamb shift in muonic hydrogen and the proton radius from effective field theories
本文综合分析了μ子氢兰姆位移的理论预言和质子半径的测定。我们用的是有效场论。这使我们能够将质子半径与量子场论中定义明确的对象联系起来,消除了不必要的模型依赖性。有效场论的使用也有助于我们组织计算,以便我们能清楚地说明结果的参数精度。在本文中,我们审查所有(和检查几个)的能量转移的$α^5$顺序,以及那些规模像$α^6\times$的上下文中的非相对论性有效场论的QED。
2015-12-01 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Nuclear Structure of Two-Proton Halo-Nucleus 17Ne
对双质子晕核~(17)Ne的理论研究表明,价质子更可能处于d态而不是s态。在这项研究中,这一发现是澄清的结合能的计算,它被发现的d-态的理论值更接近实验值,与s-态得到的那些相比。利用三体模型和MATLAB软件计算了~(17)Ne的三体模型结合能和物质半径。17 Ne具有弱结合价质子的晕圈性质,结合能小于1 MeV,物质半径大。核心变形参数有零和负值;因此,17 Ne核心根据三体系统的结合能呈现球形和扁球形。这表明17 Ne具有双质子晕。
2018-02-16 nucl-th
The chiral structure of the Lamb shift and the definition of the proton radius
一旦考虑电磁修正,带电粒子(特别是质子)电磁半径的标准定义是模糊的。我们认为,一个自然的定义,可以在有效场论的框架内的匹配系数。文中还讨论了中子半径的定义。本文详细阐述了与氢和μ子氢有关的有效场论,特别是μ子氢。在重子有效理论下计算了兰姆位移的强子修正(对于极化率效应,只有对数精度)。我们发现,他们发散的π介子质量的倒数手征极限。
2004-12-10 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Defining the Proton Radius: a Unified Treatment
背景:目前有很大的兴趣知道质子半径的值,也是它的正确定义。目的:结合不同的文献氢光谱和不同的现代部分子分布,以表明数量$r_p^2\equiv -6 G_E'(0)$是相对论正确的定义,起源于不同的机构的工作。研究方法:使用微扰理论,光锋动力学和基本技术,找到质子半径和电荷密度的相对论正确定义。结果:氢谱和弹性轻子散射测量的质子半径是一致的。作为球对称三维密度的矩的均方半径的推导被证明是不正确的。相对论正确的二维电荷密度与各种部分子分布的各种现代文献有关。在一个新的矩展开,RME的相对论不变矩。
2018-12-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Proton radii of 4,6,8He isotopes from high-precision nucleon-nucleon interactions
最近,6 He原子上的精密激光光谱精确地确定了4 He和6 He之间的同位素位移,从而确定了6 He的电荷半径。类似的8He实验正在进行中。我们使用无核壳模型(NCSM)方法中的高精度核子-核子(NN)相互作用对4、6、8 He同位素进行了大规模从头计算。用CD-Bonn 2000 NN势,我们发现4 He和6 He的点质子均方根半径分别为1.45(1)fm和1.89(4)fm,与实验一致,并预测8He的点质子均方根半径为1.88(6)fm。同时,我们的计算表明,最近开发的非局域INOY NN势给出的结合能更接近实验,但低估了电荷半径。
2005-12-05 nucl-th
Insensitivity of the elastic proton-nucleus reaction to the neutron radius of 208Pb
用非相对论脉冲近似方法研究了弹性质子-核反应对208Pb中子半径的敏感性--或者说不敏感性。能量区域(Tlab = 500 MeV和Tlab = 800 MeV)被选择为使得可以安全地假定冲激近似。因此,只有自由核子-核子散射数据被用作光学势的输入。此外,光学势包括从精确校准的模型生成的质子和中子基态密度。即便如此,这些模型对于208 Pb中鲜为人知的中子皮厚度给出了一个很宽的值范围(从0.13 fm到0.28 fm)。一个很好的描述的实验截面与所有的中子密度。我们已经调用程函近似内开发的分析见解,以了解不同的中子密度的微分截面的不敏感性。由于截面的衍射振荡是由原子核的物质半径控制的,所以不同模型之间中子皮的大范围扩散被稀释成物质半径的仅1.5%的差异。这使得弹性反应作为测量中子半径的精确工具变得无效。
2005-09-08 nucl-ex nucl-th
Precise determination of proton magnetic radius from electron scattering data
我们从高精度的电子-质子弹性散射截面数据中提取质子磁半径。我们的理论框架结合了色散分析和手征有效场论,实现了低$Q^2$形状因子的形状动力学。它允许我们使用数据$Q^2\sim$ 0.5 GeV $^2$约束半径,并克服了经验拟合和$Q^2 \rightarrow 0$外推的困难。我们得到了一个磁半径$r_M^p$ = 0.850 $\pm$ 0.001(拟合68%)$\pm$ 0.010(理论全范围)fm,显着不同的早期结果从相同的数据,并接近提取的电半径$r_E^p$ = 0.842 $\pm$ 0.002(拟合)$\pm$ 0.010(理论)fm。
2020-02-12 hep-lat hep-ph nucl-ex
Proton charge radius extraction from muon scattering at MUSE using dispersively improved chiral effective field theory
本研究基于 DIχEFT 框架分析 MUSE 低能 μp 弹性散射,确定提取质子电荷半径的最佳运动学、理论不确定性与双光子交换修正,并给出 μp/ep 截面预测。
2023-06-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Proton charge radius from electron scattering
质子电荷分布的均方根半径$R$是精确物理学所需的基本量。该半径传统上是通过萨克斯形状因子$G_e(q^2)$的斜率外推到动量转移$q^2$ =0而从弹性电子-质子散射确定的,显示出大的散射。我们讨论的方法来分析的e-p数据,部分重做这些分析,以确定差异的来源,并探讨替代参数化。问题在于外推所需的参数化$G(q)$的模型依赖性。$G(q<q_{min})$的这种形状与大半径$r$下的电荷密度$ρ(r)$的形状密切相关,这是一个在大多数分析中被忽略的量。当使用我们的{ \em物理学}关于这种大$r$密度的知识以及高$q$数据中包含的信息时,外推的模型依赖性降低,并且2010年之前数据的不同参数化产生$R = 0.887 \pm 0.012fm$的一致值。该值与从μ子氢的兰姆位移确定的更精确的值$0.8409 \pm 0.0004 fm$不一致。
2018-01-05 nucl-ex nucl-th
Robust extraction of proton charge radius from electron-proton scattering data
Extracting the proton charge radius from electron scattering data requires determining the slope of the charge form factor at $Q^2$ of zero. But as experimental data never reach that limit, numerous methods for making the extraction have been proposed, though often the functions are determined after seeing the data which can lead to confirmation bias. To find functional forms that will allow for a robust extraction of the input radius for a wide variety of functional forms in order to have confidence in the extraction from upcoming low $Q^2$ experimental data such as the Jefferson Lab PRad exp…
2018-08-19 hep-ph nucl-ex nucl-th
Constraining URCA cooling of neutron stars from the neutron radius of 208Pb
钱德拉天文台最近的观测表明,一些中子星可能会迅速冷却,这可能是通过直接的URCA过程,这需要很高的质子分数。质子分数由核对称能确定,其密度依赖性可以通过测量重核(如208 Pb)的中子半径来约束。这样的测量对于可靠地将质子分数外推到中子星中存在的更高密度是必要的。大的中子半径意味着208 Pb的刚性对称能量随着密度的增加而迅速增长,从而有利于高质子分数并允许直接URCA冷却。通过使用各种相对论有效场论模型,对208 Pb中子半径的预测与致密物质中的质子分数相关。预测208 Pb中子(Rn)减去质子(Rp)的均方根半径为Rn-Rp<0.20 fm的模型中,质子分数太小,不允许直接URCA冷却1.4太阳质量的中子星。相反,如果Rn-Rp>0.25 fm,则直接URCA过程(所有模型)都允许冷却1.4太阳质量的中子星。杰斐逊实验室的宇称半径实验旨在精确测量208 Pb中的中子半径,并通过宇称破坏电子散射独立建模。这样的测量将大大提高我们确认或排除中子星直接URCA冷却的能力。
2002-07-23 astro-ph hep-ph nucl-th
Revisiting the proton-radius problem using constrained Gaussian processes
背景资料:“质子半径之谜”是指一个八年的老问题,突出了主要的不一致性提取的电荷半径的质子从μ子兰姆转移实验相比,实验使用弹性电子散射。对于后者,电荷半径的确定涉及到将实验形状因子外推到零动量转移。目的:通过引入一种新的非参数方法来模拟质子的电形状因子,从而估计质子半径。方法:在贝叶斯范式内,我们开发了一个足够灵活的模型来拟合数据,而无需对形状因子进行任何参数假设。贝叶斯估计通过对形状因子仅施加两个物理约束来指导:(a)其在零动量传递(归一化)时的值和(b)其整体形状,假定为动量传递的单调递减函数。这些假设的变体进行了探讨,以评估这些限制的影响。结果如下:到目前为止,我们的结果是不确定的质子之谜,因为它们取决于这两个,假设的约束和使用的实验数据的范围。例如,如果仅使用低动量传递数据,则仅采用归一化约束提供与较小μ介子结果兼容的值,而仅施加形状约束有利于较大的电子值。结论:提出了一种基于非参数高斯过程的电子散射数据估计质子半径的新方法。我们已经显示了施加在形状因子上的物理约束和所使用的实验数据的范围的影响。在这方面,我们希望,随着这项技术的完善,以及PRad实验的预期新结果,我们将更接近解决这个难题。
2018-08-17 nucl-ex nucl-th stat.AP