Cronin arbeitete zum Zerfall von Hyperonen und zur Erzeugung von Myonen. Er bestimmte den totalen Wirkungsquerschnitt der Pion-Proton-Streuung und vervollkommnete die Funkenkammer, die er als erster Physiker zum Nachweis von Teilchen durch Photographieren der Funkenspuren nutzte.
Gegenstand aktueller Forschung in der Teilchenphysik ist der Cronin-Effekt. Er beschreibt eine Modifikation der Proton-Streuung (allgemeiner von Hadronen) an Kernen gegenüber dem, was man erwarten würde, wenn man den Kern als Menge unabhängiger Nukleonen betrachtet und wird verursacht durch die Streuung der Quarks des Protons (der Hadronen) an denen der Kerne. Der Effekt wurde Ende der 1970er Jahre entdeckt und äußert sich in einer Anhäufung im Spektrum der gestreuten Teilchen bei mittleren transversalen Impulsen (ab 1 bis 2 GeV bei Protonen) mit einer entsprechenden Abschwächung bei niedrigeren transversalen Impulsen.[2]
Cronin erhielt 1980 zusammen mit Val Fitch den Physik-Nobelpreis „für die Entdeckung von Verletzungen fundamentaler Symmetrieprinzipien im Zerfall von neutralen K-Mesonen“, das heißt der Entdeckung der CP-Verletzung, veröffentlicht 1964 (mit zusätzlich James H. Christenson und René Turlay).[3] Das Experiment dazu wurde 1964 am Brookhaven National Laboratory ausgeführt.
1982, während eines Sabbaticals am CERN, leitete er ein kleines Team, um die beste direkte Messung der Lebensdauer des π0 durchzuführen.[4]
↑Zum Beispiel: J.-P. Blaizot, F. Gelis, R. Venugopalan: High energy pA collisions in the color glass condensate approach I. Gluon production and the Cronin effect. In: Nucl. Phys. A, Band, 743 2004, S. 13–56, arxiv:hep-ph/0402256
↑J. H. Christenson, J. Cronin, V. Fitch, R. Turlay: Evidence for the decay of the meson. In: Phys. Rev. Lett., Band 13, 1964, S. 138–140