¿Golpe para QED?

Ésto acaba de salir en nature:


The size of the proton

Nature 466, 213 (2010). doi:10.1038/nature09250

Authors: Randolf Pohl, Aldo Antognini, François Nez, Fernando D. Amaro, François Biraben, João M. R. Cardoso, Daniel S. Covita, Andreas Dax, Satish Dhawan, Luis M. P. Fernandes, Adolf Giesen, Thomas Graf, Theodor W. Hänsch, Paul Indelicato, Lucile Julien, Cheng-Yang Kao, Paul Knowles, Eric-Olivier Le Bigot, Yi-Wei Liu, José A. M. Lopes, Livia Ludhova, Cristina M. B. Monteiro, Françoise Mulhauser, Tobias Nebel, Paul Rabinowitz, Joaquim M. F. dos Santos, Lukas A. Schaller, Karsten Schuhmann, Catherine Schwob, David Taqqu, João F. C. A. Veloso & Franz Kottmann

The proton is the primary building block of the visible Universe, but many of its properties—such as its charge radius and its anomalous magnetic moment—are not well understood. The root-mean-square charge radius, rp, has been determined with an accuracy of 2 per cent (at best) by electron–proton scattering experiments. The present most accurate value of rp (with an uncertainty of 1 per cent) is given by the CODATA compilation of physical constants. This value is based mainly on precision spectroscopy of atomic hydrogen and calculations of bound-state quantum electrodynamics (QED; refs 8, 9). The accuracy of rp as deduced from electron–proton scattering limits the testing of bound-state QED in atomic hydrogen as well as the determination of the Rydberg constant (currently the most accurately measured fundamental physical constant). An attractive means to improve the accuracy in the measurement of rp is provided by muonic hydrogen (a proton orbited by a negative muon); its much smaller Bohr radius compared to ordinary atomic hydrogen causes enhancement of effects related to the finite size of the proton. In particular, the Lamb shift (the energy difference between the 2S1/2 and 2P1/2 states) is affected by as much as 2 per cent. Here we use pulsed laser spectroscopy to measure a muonic Lamb shift of 49,881.88(76) GHz. On the basis of present calculations of fine and hyperfine splittings and QED terms, we find rp = 0.84184(67) fm, which differs by 5.0 standard deviations from the CODATA value of 0.8768(69) fm. Our result implies that either the Rydberg constant has to be shifted by −110 kHz/c (4.9 standard deviations), or the calculations of the QED effects in atomic hydrogen or muonic hydrogen atoms are insufficient.

Como pueden leer, el último enunciado menciona como posibilidad de la discrepancia observada que los  cálculos de los efectos producidos por QED sean insuficientes.  ¿Alguna idea?

Una pregunta que se me viene a la mente es sobre la precisión con la que se calculan sistemas ligados en QED. ¿No podrá ser por ahí? Algún experto que comente por favor!

Aquí está la figura 5 del paper (Vol 466|8 July 2010| doi:10.1038/nature09250) donde muestran la resonancia y la comparación con los datos de CODATA

Very interesting indeed…

Más información aquí y aquí

2 Respuestas a “¿Golpe para QED?

  1. Pingback: La medida más precisa del radio de un protón en un hidrógeno muónico arroja un valor un 5% más pequeño de lo obtenido con hidrógeno electrónico « Francis (th)E mule Science's News

  2. Si ya se que el protón se lleva toda la atención, pero ¿será posible que el “problema” (si es que no es experimental) sea el muón?

    Al parecer también la hace de tos con su momento magnético anómalo …

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