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质子半径、束缚态QED与电磁相互作用的非定域性

量子物理 2011-03-22 v1

摘要

最近基于μ子氢光谱学对质子大小进行测量的结果[R. Pohl等人, Nature 466, 213]与基于原子氢光谱学得到的结果存在显著差异,偏差达五个标准差。这一巨大差异可能源于原子氢和μ子氢中兰姆位移的计算。这里我们表明,标准束缚态QED中存在一个可能是差异来源的空白。这一空白源于在该理论框架内,QED修正用相应的格林函数来描述。系统时间演化的特征(应在束缚态作为系统定态的一般定义中体现出来)无法用格林函数来描述。我们提出了一种从束缚态的定态条件出发,一致地求解QED中束缚态问题的方法。由此推导出的单电子(μ子)原子态的能量和态矢量公式表明,标准束缚态QED并未精确描述原子态,因此在其框架内得到的兰姆位移应补充一个额外的“动力学”能量位移。我们证明,在这个位移中,电磁相互作用的自然非定域性——在描述S矩阵和格林函数时隐藏在重整化过程中——会明确地显现出来。

关键词

引用

@article{arxiv.1103.3989,
  title  = {Proton radius, bound state QED and the nonlocality of the electromagnetic interaction},
  author = {Renat Kh. Gainutdinov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1103.3989},
  year   = {2011}
}