奇异原子

奇异原子
奇异原子通常是指与一般原子构成不同的原子,普通的原子是由电子e、质子p和中子n这三种长寿的粒子构成,但奇异原子却是以其他的粒子代替这三种稳定粒子中的一个或多个,通过电磁相互作用构成。

性质

举例来说,普通的原子中的一个电子被其它带负电的粒子,如µ、π等替代;或是原子核里的一个质子被其它带正电的粒子,如e、µ等替代而形成的原子;或是普通原子的电子和原子核中的质子两者同时被替代,如e和p组成的反氢,1970年E.H.S.博霍普将它们称为奇特原子或奇异原子。能够形成奇异原子的不稳定粒子除了e、µ、π外,还有τ、K介子、D介子、反质子p和超子Λ、Σ、Ξ、Ω等。
奇异原子-模型图
这些粒子都是在高能作用中产生的,除τ、D介子外,这些粒子的寿命都大于电磁相互作用引起的转化与跃迁过程的特征时间(10秒),这样就有足够的时间在它们衰变之前形成奇异原子。因为所有替代粒子都是不稳定的,所以这些奇异原子的半衰期都很短,它们的寿命最长不会超过形成奇异原子的不稳定粒子在真空中的固有寿命,如(τμ≈2.2×10秒,τπ≈2.6×10秒)。正电子本身虽然是稳定的,但与电子相遇会发生电子正电子湮没,电子偶素(ee)的寿命约为10~10秒。