The size of the proton and the deuteron
Randolf Pohl
(1)
,
Fernando D Amaro
(2)
,
Aldo Antognini
(3)
,
François Biraben
(4)
,
João M R Cardoso
(5)
,
Daniel S Covita
(6)
,
Andreas Dax
(7)
,
Satish Dhawan
(8)
,
Luis M P Fernandes
(9)
,
Adolf Giesen
(10)
,
Thomas Graf
(10)
,
Theodor W Hänsch
(3)
,
Paul Indelicato
,
Lucile Julien
(11)
,
Cheng-Yang Kao
(12)
,
Paul Knowles
,
Eric-Olivier Le Bigot
(13)
,
Yi-Wei Liu
(14)
,
José a M Lopes
(15)
,
Livia Ludhova
,
Cristina M B Monteiro
(9)
,
Françoise Mulhauser
(16)
,
Tobias Nebel
(3)
,
François Nez
(4)
,
Paul Rabinowitz
(17)
,
Joaquim M F dos Santos
,
Lukas A Schaller
,
Karsten Schuhmann
,
Catherine Schwob
(18)
,
David Taqqu
(19)
,
João F C A Veloso
(9)
,
Franz Kottmann
(20)
1
TU Dresden -
Technische Universität Dresden = Dresden University of Technology
2 UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro [Brasil] = Rio de Janeiro State University [Brazil] = Université d'État de Rio de Janeiro [Brésil]
3 MPQ - Max-Planck-Institut für Quantenoptik
4 Université Paris 06
5 FEUP - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
6 Departamento de Fisica [Aveiro]
7 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
8 Physics Department
9 Departamento de Física
10 IFSW - Institut für Strahwerkzeuge
11 LEG - Laboratoire d'Economie et de Gestion
12 NTHU - National Tsing Hua University [Hsinchu]
13 LKB (Jussieu) - Laboratoire Kastler Brossel
14 IETR - Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique
15 CQE - Centro de Quimica Estrutural
16 dpuf - Département de Physique
17 Department of Chemistry
18 INSP - Institut des Nanosciences de Paris
19 PSI - Paul Scherrer Institute
20 ETH Zürich - Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich]
2 UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro [Brasil] = Rio de Janeiro State University [Brazil] = Université d'État de Rio de Janeiro [Brésil]
3 MPQ - Max-Planck-Institut für Quantenoptik
4 Université Paris 06
5 FEUP - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
6 Departamento de Fisica [Aveiro]
7 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
8 Physics Department
9 Departamento de Física
10 IFSW - Institut für Strahwerkzeuge
11 LEG - Laboratoire d'Economie et de Gestion
12 NTHU - National Tsing Hua University [Hsinchu]
13 LKB (Jussieu) - Laboratoire Kastler Brossel
14 IETR - Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique
15 CQE - Centro de Quimica Estrutural
16 dpuf - Département de Physique
17 Department of Chemistry
18 INSP - Institut des Nanosciences de Paris
19 PSI - Paul Scherrer Institute
20 ETH Zürich - Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich]
Paul Indelicato
- Fonction : Auteur
- PersonId : 17063
- IdHAL : paul-indelicato
- ORCID : 0000-0003-4668-8958
- IdRef : 083262369
Paul Knowles
- Fonction : Auteur
Livia Ludhova
- Fonction : Auteur
François Nez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739031
- IdHAL : francois-nez
- ORCID : 0000-0002-3478-7521
- IdRef : 161272991
Joaquim M F dos Santos
- Fonction : Auteur
Lukas A Schaller
- Fonction : Auteur
Karsten Schuhmann
- Fonction : Auteur
Résumé
We have recently measured the 2S1/2F=1 − 2P3/2F = 2 energy splitting in the muonic hydrogen atom μp to be 49881.88 (76) GHz. Using recent QED calculations of the fine-, hyperfine, QED and finite size contributions we obtain a root-mean-square proton charge radius of rp = 0.84184 (67) fm. This value is ten times more precise, but 5 standard deviations smaller, than the 2006 CODATA value of rp = 0.8768 (69) fm. The source of this discrepancy is unknown. Using the precise measurements of the 1S-2S transition in regular hydrogen and deuterium and our value of rp we obtain improved values of the Rydberg constant, R∞ = 10973731.568160 (16) m−1and the rms charge radius of the deuteron rd = 2.12809 (31) fm.