Diferencia entre revisiones de «Átomo exótico»

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'''Átomo exótico''' es un [[análogo]] a un [[átomo]] normal, en el cual a una o a más partículas, tanto de cargas negativas ([[electrones]]) como positivas ([[protones]]), las substituyen [[partículas elementales]] diferentes.<ref>&sect;1.8, ''Constituents of Matter: Atoms, Molecules, Nuclei and Particles'', Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, and Wilhelm Raith, Berlin: Walter de Gruyter, 1997, ISBN 3-11-013990-1.</ref><ref name="as">[http://www.accessscience.com/abstract.aspx?id=YB000560 Exotic atoms], AccessScience, McGraw-Hill. Accessed on line September 26, 2007.</ref> Esta [[substitución]] puede ser de electrones o de protones o de ambos. Ya que los nuevos sistemas son altamente inestables, las vidas medias de los átomos exóticos tienden a ser extremadamente cortas.
 
== Átomos muónicos ==
{{AP|Muonio}}
En un átomo [[muon|muónico]],<ref>[http://vega.org.uk/video/subseries/8 Dr. Richard Feynman's Douglas Robb Memorial Lectures]</ref> un muon reemplaza a un electrón (perteneciente a la familia de los [[leptones]], la misma de los electrones). Ya que el muon sólo es sensible a la [[fuerza débil]] ([[electromagnetismo|electromagnética]] y a la [[gravedad|gravitatoria]]), los [[átomo]]s muónicos se rigen por la [[interacción electromagnética]]. No hay complicaciones debidas a la fuerza fuerte, que ocurre entre los leptones y el núcleo.
 
Debido a la mayor masa de un [[muon]] con respecto a la de un electrón, las [[órbitas de Bohr]] de estos átomos son menores, y las correcciones debidas a la [[electrodinámica cuántica]] son más importantes que las de átomos normales. El estudio de los [[niveles energéticos]] y de los [[índices de transición]] desde [[estados excitados]] hacia el [[nivel fundamental]] de los átomos muónicos aporta más datos a la [[electrodinámica cuántica]].
 
== Átomos mesónicos ==
Un átomo [[mesónico]] es aquél cuyo núcleo permanece inalterado y un [[mesón]] (el cual no es leptón, como los electrones o los muones) substituye a uno o más electrones de su capa externa.<ref>p. 3, ''Fundamentals in Hadronic Atom Theory'', A. Deloff, River Edge, New Jersey: World Scientific, 2003. ISBN 981-238-371-9.</ref> Los mesones pueden interaccionar vía la [[fuerza fuerte]], de modo que esta fuerza, que ocurre entre el núcleo y el mesón, influye en los niveles energéticos de estos átomos.<ref>p. 8, &sect;16.4, &sect;16.5, Deloff.</ref><ref name="ns">[http://media.newscientist.com/article/mg12717284.600-the-strange-world-of-the-exotic-atom-physicists-can-nowmake-atoms-and-molecules-containing-negative-particles-other-than-electronsand-use-them-not-just-to-test-theories-but-also-to-fight-cancer-.html The strange world of the exotic atom], Roger Barrett, Daphne Jackson and Habatwa Mweene, ''New Scientist'', August 4, 1990. Accessed on line September 26, 2007.</ref><ref>p. 180, ''Quantum Mechanics'', B. K. Agarwal and Hari Prakash, New Delhi: Prentice-Hall of India Private Ltd., 1997. ISBN 81-203-1007-1.</ref>
 
En un átomo mesónico, la [[interacción nuclear fuerte]] provoca efectos comparables a las [[interacciones electromagnética|interacciones electromagnéticas]], ya que los [[orbital]]es atómicos están suficientemente cercanos al núcleo de modo que esta interacción sea perceptible. Ello provoca que la vida media de estos átomos disminuya hasta donde las transiciones entre los diversos niveles atómicos no son [[observables]].<ref name="as">[http://www.accessscience.com/abstract.aspx?id=YB000560 Exotic atoms], AccessScience, McGraw-Hill. Accessed on line September 26, 2007.</ref><ref name="ns">[http://media.newscientist.com/article/mg12717284.600-the-strange-world-of-the-exotic-atom-physicists-can-nowmake-atoms-and-molecules-containing-negative-particles-other-than-electronsand-use-them-not-just-to-test-theories-but-also-to-fight-cancer-.html The strange world of the exotic atom], Roger Barrett, Daphne Jackson and Habatwa Mweene, ''New Scientist'', August 4, 1990. Accessed on line September 26, 2007.</ref> Así, los hidrógenos piónico y kaónico son protagonistas de interesantes pruebas experimentales acerca de la teoría de las interacciones fuertes: la [[cromodinámica cuántica]].<ref>[http://cerncourier.com/cws/article/cern/29759 Exotic atoms cast light on fundamental questions], ''CERN Courier'', November 1, 2006. Accessed on line September 26, 2007.</ref>
En un átomo mesónico la fuerza fuerte provoca efectos comparables a las interacciones electromagéticas, ya que los [[orbital]]es atómicos están suficientemente cercanos al núcleo de modo que esta interacción sea perceptible.
 
== Onio ==
Ello provoca que la vida media de estos átomos disminuya hasta donde las transiciones entre los diversos niveles atómicos no son [[observables]]. Así, los [[hidrógeno]]s [[piónico]] y [[kaónico]] son protagonistas de interesantes pruebas experimentales acerca de la teoría de las interacciones fuertes: la [[cromodinámica cuántica]].
 
==Onio==
'''[[Onio]]''' es un estado en el cual están unidas una [[partícula elemental|partícula]] y su [[antipartícula]]. El onio paradigmático es el [[positronio]], en el que un electrón y un positrón existen en un estado [[metastable]] de vida larga. En el sexto decenio del siglo <small><small>XX</small></small> se emprendieron estudios acerca del positronio, con esperanza de que aportaran conocimiento a los [[Estados Unidos]] en la teoría del campo cuántico. Aún se usan con este propósito. En un desarrollo reciente llamado electrodinámica cuántica no relativista se usa este sistema como base de pruebas. Un átomo ''muónico de muonio'' sería también un onio, que contaría con un muon y un [[antimuón]].
 
Desde el punto de vista de la exploración de la interacción fuerte es interesante el [[pionio]], sistema integrado por dos piones de cargas opuestas. También sería el caso de un [[hipótesis (método científico)|hipotético]] [[protonio]] (si pudiera producirse). De cualquier modo, en la teoría de las interacciones fuertes los verdaderos análogos al positronio son los estados compuestos por [[quarkonio]], por [[quark]]s pesados como el ''abajo'' o el ''encanto'' (los quarks ''arriba'' son tan pesados que, antes de que puedan unirse, se desintegran vía la fuerza débil).<ref>[http://www.sciencedaily.com/releases/2009/05/090529112609.htm] DOE/SLAC National Accelerator Laboratory (2009, June 4). ''Theorists Reveal Path To True Muonium – Never-seen Atom.'' ScienceDaily. Retrieved June 7, 2009.</ref>
 
Para aclarar nociones relacionadas con [[Hadrón|hadrones exóticos]], como [[moléculas mesónicas]] y estados [[pentaquark]], es importante comprender sistemas unidos de [[hadrones]] como el pionio y el protonio.
 
== Átomos hipernucleares ==
Los átomos pueden estar constituidos por electrones que [[orbitar|orbiten]] un [[hipernúcleo]], el cual puede contener partículas extrañas, denominadas [[hiperones]]. Estos átomos hipernucleares se estudian principalmente para observar su evolución nuclear, más en los dominios de la [[física nuclear]] que en los de la [[física atómica]].
 
== Átomos de [[cuasipartículas]] ==
En sistemas de [[materia condensada]], tal como en algunos [[semiconductores]], existen estados llamados [[excitones]], en los cuales un electrón se une a un [[hueco electrónico]].
 
==[[ Objetos extendidos]] ==
Aunque a una [[estrella de neutrones]] se le podría considerar átomo exótico, ya que el cuerpo estelar es un inmenso núcleo atómico que ha de tener una [[atmósfera electrónica]] de carga opuesta, es más útil considerar a estos [[objeto]]s como [[estrella]]s. De igual modo, las estrellas constituidas por otros tipos de materia de [[quarks]] son más útiles como estrellas que como átomos exóticos.
 
== Véanse también ==
*[[Positronio]], [[muonio]] y [[electrodinámica cuántica]]
*[[Quarkonio]] y [[cromodinámica cuántica]]
 
== Referencias ==
{{listref}}
 
{{Lista de partículas (física)}}