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低相对论能量下电子-电子散射中自旋-统计关联的可能违背

高能物理 - 唯象学 2020-05-01 v1

摘要

1954年,Ashkin、Page 和 Woodward(以下简称 APW)报道了首批用于测量低相对论能量(0.6-1.7 MeV)下电子-电子与电子-正电子散射截面的计数器实验。其目的在于寻找由 Moller 和 Bhabha 公式所预言的自旋与交换或虚湮灭效应。他们的实验证实了这些效应,但在 0.61 MeV 处测得的截面显著小于其预言值。作者指出这些偏差“大概源于多次散射”。然而,仔细研读 Page(1950)和 Ashkin(1952)未发表的学位论文、Page 的信件(1951)以及 APW 论文,发现在 0.61 MeV 处并无多次散射的可信证据;相反,证据排除了多次散射。若排除多次散射,这些观测可能表明偏离了量子电动力学。该偏离可能源于非库仑中心力、自旋-统计关联的减弱,或二者兼有。唯有实验能判定这些可能性中何者成立,因此我们建议在不同能量(0.4-1.0 MeV)与不同散射角下开展新的电子-电子散射实验,并辅以针对多次散射的专门检验。我们认为非库仑中心力极不可能,并提出一种假设:部分电子对作为自旋为零的费米子发生散射(这将降低观测截面)。数值计算表明,即便在 Page 于 1950 年所达精度上仅有微小改进,该假设也可在 Page 型实验中得到定量检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.14481,
  title  = {Possible violation of spin-statistics connection in electron-electron scattering at low relativistic energies},
  author = {R. N. Sen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.14481},
  year   = {2020}
}

备注

17 pages, 5 figures