纯束缚场理论与原子能级结构

我们继续对量子双粒子束缚系统的分析，该分析始于我们之前的论文（Kholmetskii, A.L., Missevitch, O.V. and Yarman, T. Phys. Scr., 82 (2010), 045301），在其中我们基于总动量守恒的要求，在禁止电磁辐射的情况下，重新假设了外场中束缚电子的Dirac方程。已经证明，在这种纯束缚场理论（PBFT）内，类氢原子能级的修正表达式提供了与标准理论相同的能级总结构与精细结构。现在我们将PBFT应用于超精细相互作用的分析，并展示了对能级的一些重要修正（正电子中的1S-2S间隔和超精细自旋-自旋分裂，氢中的1S和2S-2P Lamb位移），这大大弥补了理论预测与实验结果之间的差异。特别是，修正后的正电子1S-2S间隔和自旋-自旋分裂几乎消除了迄今为止理论与实验数据之间的偏差。重新估算的氢原子经典2S-2P Lamb位移以及基态Lamb位移导出了质子电荷半径rp=0.837(8) fm（由2S-2P Lamb位移得出）和rp=0.840(24) fm（由1S Lamb位移得出），这与通过测量μ氢中2S-2P Lamb位移对质子尺寸的最新估计，即rp=0.84184(67) fm相一致。我们还强调了PBFT的普适性，它也适用于重原子，并分析了类锂铀中的2S-2P间隔。我们表明，我们引入的修正提供了比标准方法更好的计算数据与实验数据之间的对应关系。所得结果支持了我们的基本观点，即在量子束缚系统中，在无电磁辐射的情况下束缚电磁场会增强。