The Proton Radius Puzzle
この論文は、ミューオン水素の測定結果と電子水素や電子・陽子散乱の結果の間に生じた陽子半径の不一致(陽子半径パズル)が、クーロン力の破綻やレプトン普遍性の違反を示唆する重要な問題であったが、最新の実験により解決されたことを解説している。
568 件の論文
「Nucl-Ex」は、原子核そのものの構造や性質、そして高エネルギーの衝突実験によって生まれる物質の振る舞いを解明する実験物理学の分野です。ここでは、素粒子の集まりがどのようにして宇宙の基礎を形作っているのか、あるいは極限状態でのみ現れる物質の新たな姿について、最先端の知見が日々積み重ねられています。
Gist.Science では、arXiv に投稿されるこの分野の全ての新しいプレプリントを網羅的に収集・処理しています。専門用語に埋もれがちな複雑な研究成果を、誰でも理解できる平易な解説と、技術的な詳細を網羅した要約の両面で提供し、科学の最前線へのアクセスを民主化します。
以下に、この分野から直近で arXiv に公開された論文の一覧を掲載します。
この論文は、ミューオン水素の測定結果と電子水素や電子・陽子散乱の結果の間に生じた陽子半径の不一致(陽子半径パズル)が、クーロン力の破綻やレプトン普遍性の違反を示唆する重要な問題であったが、最新の実験により解決されたことを解説している。
sPHENIX 実験は、2024 年および 2025 年の RHIC における高統計量+衝突データを用いて、RHIC エネルギー領域で初めて比を測定し、ハドロン化メカニズムやストレンジクォークと軽クォークの比率に関する重要な問いに迫る。
この論文は、2025 年 10 月に開催された「ISO-BREAK 25」ワークショップの総括として、CERN SPS における NA61/SHINE 実験などで発見・確認された核子 - 核子衝突におけるアイソスピン対称性の破れ現象の現状、理論的検討、および将来の優先課題を論じている。
この論文は、LHC での陽子 - 陽子衝突におけるボトニウム()の生成を NRQCD 因子化の枠組みで系統的に研究し、直接生成とフィードダウン寄与を考慮した計算結果が ALICE、ATLAS、CMS、LHCb の実験データとよく一致し、特に横運動量 40 GeV 以上でクロスセクション比が飽和する傾向を示すことを報告しています。
中性子星の「ハイペロン問題」を解明するため、陽子 - 陽子衝突で生成されたハイペロンを精密に制御された標的と相互作用させることで、従来にない高精度なハイペロン - 核子相互作用の測定を可能にする、二重同心標的を用いた新規高光度実験の概念を提案しています。
この論文は、PHQMD 法を用いて中間エネルギー重イオン衝突におけるプロトンおよび軽原子核の集団的流れを研究し、運動量依存ポテンシャルを含む柔らかい核物質状態方程式が実験データとよく一致すること、および集団的流れの観測量が原子核クラスターの生成メカニズムを区別する手がかりとなり得ることを示しています。
本論文は、マルチソース熱モデルを用いた解析により、高エネルギー衝突におけるバリオン数輸送メカニズムとして「価クォック停止シナリオ」が「グルーオン・ジャンクション停止シナリオ」よりも妥当であることを示し、今後の電子 - 原子核衝突実験(EIC)でのさらなる検証を期待しています。
MIT の LIBRA プロジェクトの一環として行われた BABY 1L 実験は、溶融塩増殖システムにおけるトリチウム増殖率の向上と放出ダイナミクスを解明し、シミュレーションと高い一致を示す結果を得て、将来の核融合炉におけるトリチウム自給自足の実現に向けた重要な知見を提供しました。
BESIII 実験により、崩壊で生成された反ラムダ粒子と陽子の衝突事象を解析し、およびという反ハイペロン - 核子消滅過程を初めて観測するとともに、その断面積を測定しました。
マインツのマイクロトロン施設(MAMI)において実施された新しい実験により、200〜1400 MeV の光子エネルギー領域で陽子と重陽子のヘリチティ依存全断面積が高精度に測定され、これに基づいて自由中性子の情報が導出されるとともに、陽子・中性子・重陽子に対するゲラシモフ・ドレル・ハーン(GDH)和則の妥当性が検証された。