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Accueil du site > Equipes de recherche > Métrologie des systèmes simples et tests fondamentaux > Détermination du rayon du proton

Détermination du rayon du proton

Quelle est la taille du proton ?

Le proton, l’un des constituants fondamentaux de la matière, pourrait être plus petit que ce que l’on pensait jusqu’à présent. Tel est le résultat obtenu par spectroscopie de l’atome d’hydrogène muonique par une collaboration internationale de physiciens, à laquelle participe l’équipe Métrologie des Systèmes Simples et Tests Fondamentaux du Laboratoire Kastler Brossel. Cette mesure du rayon de charge du proton, qui est en désaccord avec celles obtenues par d’autres méthodes, pourrait remettre en cause certaines prédictions de l’électrodynamique quantique, l’une des théories fondamentales de la physique quantique, ou bien la valeur de la constante de Rydberg (constante physique la plus précise à ce jour).

Ces résultats ont fait la couverture de la revue Nature le 8 juillet 2010, et ont été confirmés par une récente publication dans la revue Science (25 janvier 2013).

- Le proton
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Site web de la collaboration


Spectroscopie de l’hydrogène muonique et rayon de charge du proton

Actuellement, une des limitations de la comparaison théorie expérience dans l’atome d’hydrogène est la mauvaise connaissance du rayon de la distribution de charge du proton. En première approximation, (...)

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Mesure du Lamb shift de l’hydrogène muonique : dispositif expérimental

Le dispositif expérimental utilisé comporte deux parties : la source d’hydrogène muonique et la source laser à 6 µm. Notre groupe, impliqué dans la partie laser, est responsable de l’ensemble titane (...)

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Projets : spectroscopie de l’hélium muonique

La valeur du rayon de charge du proton obtenue par spectroscopie de l’hydrogène muonique diffère de 7 sigma de la valeur donnée par le CODATA 2010. L’origine de ce désaccord n’est pas connue à l’heure (...)

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Publications

Publications récentes de la collaboration autour de l’hydrogène muonique 2013 Aldo Antognini, François Nez, Karsten Schuhmann, Fernando D. Amaro, François Biraben, João M. R. Cardoso, Daniel S. (...)

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Le proton

Les noyaux des atomes sont constitués de protons et de neutrons. Autour de ces noyaux, gravitent les électrons. Ces trois éléments (protons, neutrons et électrons) constituent pratiquement toute la (...)

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Résultats obtenus dans l’hydrogène muonique

Nous avons observé en 2009 les deux transitions 2S-2P de l’hydrogène muonique indiquées sur la figure ci-dessous. Le signal le plus grand est associé à la transition à partir du niveau 2S (F=1). Des (...)

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