電子散乱法により陽子半径を高精度に測定――陽子半径問題に決着か

米国ジェファーソン研究所のPRadコラボレーションは、電子散乱によって陽子のサイズを測定する新たな手法を用いて、陽子半径の新しい値を得たと発表した。その値は0.831フェトムメートル（fm）であり、以前の電子散乱値0.88fmよりも小さく、最新のミュー粒子原子分光法の結果と一致している。

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現在、同研究グループは、この結果を陽子半径の新しい分光測定や、世界中で行われている今後の電子およびミュー粒子散乱測定と比較することを期待している。https://engineer.fabcross.jp/archeive/191214_proton-radius-puzzle.html

こういう記事を見て、電子散乱でも小さかったのが確認できて、問題解決したと思う読者もいるのだろう。

でも記事の最後で、電子やミューオンの散乱実験が必要とも書いている。

ん？なんだ？ってことで、解説しよう。

私たちは東北大学電子光理学研究センターの （古い）低エネルギー電子直線加速器の特徴を最 大限に利用した電子・陽子弾性散乱実験により， 電子散乱としては最も信頼度の高い陽子電荷半径 の決定を目指している．これは電子・陽子弾性散 乱としては史上最低エネルギーでの実験であり， 米国・JLAB などの（高エネルギー）最先端電子加 速器では実施不可能な研究であることを強調した い．https://www.pasj.jp/kaishi/cgi-bin/kasokuki.cgi?articles%2F15%2Fp052-059.pdf#search='Proton+Radius+Puzzle'

要は、相対速度が大きい状態で、散乱させてその散乱角の測定精度を増して、小さくなった陽子半径に合わせた。

ともいえる。

そもそも論として、静止してない陽子や電子やミューオンの半径は変わるということを考慮されてない。

固有時の変化により、物の大きさも同期して変化するのが慣性系の新しい定義だから、ローレンツではなくアインシュタインだったのではないのか？

^ローレンツの理論では物体が実際に収縮するとみなすので、運動する物体が一律に収縮するならば、「長さ」の基準となるものさしさえも収縮してしまい、結果として収縮は観測されない為検証不能となる。一方、特殊相対性理論では実際に収縮するのではなく、同時である状態が座標系によって異なる（位置のみならず運動状態によっても同時性が異なる）ため収縮して観測されるとされる。特殊相対性理論においては普遍定数である光速をものさしとして「長さ」が再定義されており、上述した検証不能性の問題は生じない。https://ja.wikipedia.org/wiki/特殊相対性理論

このローレンツの収縮は観測されないというのは、膨張宇宙の

https://blog.goo.ne.jp/s_hyama/e/5ca836e8e1a882e8826b8e0a478c16f6に

に似てて、同じような議論を宇宙論的赤方偏移の物体の収縮に対しても、古典的固定概念で繰り返しているだけです。

 

参考

The electric and magnetic form factors of the proton https://arxiv.org/abs/1307.6227