【摘 要】
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近年来,瑞士保罗谢勒研究所的CREMA合作组通过测量μ氢原子兰姆位移显著提升了质子半径的测μ量精确度.然而这一新实验结果与已知质子半径标准值(CODATA)相差5.6个标准差,被
【机 构】
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华中师范大学夸克与轻子物理教育部重点实验室/粒子物理研究所,武汉 430079
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近年来,瑞士保罗谢勒研究所的CREMA合作组通过测量μ氢原子兰姆位移显著提升了质子半径的测μ量精确度.然而这一新实验结果与已知质子半径标准值(CODATA)相差5.6个标准差,被称为质子半径之谜,受到众多物理学家的关注.受此启发,CREMA合作组在不同的原子中展开了一系列兰姆位移光谱的测量实验.他们计划从这些μ原子的测量中得到轻核(包括 2,3H 3,4He,)的电荷半径.除了对光谱测量精度的要求外,轻核半径的实验精度当前仍被一项理论输入量限制:核极化效应对原子光谱的修正.核极化效应体现了子与原子核进行双光子交换中对核的虚激发,进而对μ原子能谱产生高阶修正.因此,这一效应与光核反应以及康普顿散射直接相关.核极化效应对兰姆位移的修正可通过计算光核吸收截面以及虚光子康普顿振幅的求和规则而得到.本工作运用第一性原理的核结构计算方法,研究了μ原子中的核极化效应.通过结合现代核力模型与超球简谐基展开多体方法,计算了一系列与核极化相关的光核反应及康普顿散射求和规则.这一理论研究为从μ原子光谱测量中对核半径的精确提取提供了关键性的理论输入.
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