Alexey Grinin gelingt in seiner Promotion der genaueste Test der Elektrodynamik

Nach sechs Jahren am MPQ hat Alexey Grinin seine Doktorarbeit am 18. August erfolgreich abgeschlossen und bringt die Wissenschaft damit ein Stückchen näher an die Lösung eines prominenten Puzzles.

27. Januar 2021
Alexey Grinin

Ziel des Forschungsprojektes von Alexey Grinin war es, die absolute Frequenz des 1S-3S-Zwei-Photonen-Übergangs im Wasserstoff und Deuterium mittels der Frequenzkammspektroskopie zu vermessen. Das Ergebnis ermöglichte den bis dahin genauesten Test der Quantenelektrodynamik. Zusammen mit dem früheren Ergebnis des 1S-2S Übergangs in der Gruppe von Prof. Hänsch gelang es außerdem, die Genauigkeit der Rydbergkonstanten um einen Faktor von zwei zu verbessern und einen unabhängigen Wert für den Protonladungsradius ermitteln. Dieses Ergebnis ist vor allem im Lichte des sogenannten Protonenradius-Puzzles interessant, welches eine Diskrepanz zwischen dem Ladungsradius des Protons aus der Spektroskopie des muonischen und des regulären Wasserstoffs beschreibt. Alexey Grinin konnte mir seiner experimentellen Arbeit den kleineren Protonladungsradius aus der Spektroskopie des myonischen Wasserstoffs bestätigen und die Wissenschaft damit ein Stück näher an die Lösung dieses Puzzles bringen. Mit der neuen zwei-Photonen-Frequenzkammspektroskopie konnte Alexey Grinin außerdem einen wichtigen Schritt zur Präzisionsspektroskopie im Ultravioletten Teil des Lichtspektrums machen.

What’s next?

Vorerst plant Alexey Grinin das Wasserstoffprojekt als Postdoc am MPQ weiterzuführen, um die bis dato noch unerreichten Grenzen des Experiments auszutesten. Dies könnte den wissenschaftlichen Verständnishorizont der Quantenelektrodynamik und die Möglichkeiten der Präzisionspektroskopie erweitern

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