Muono

Muono estas nestabila elementa partiklo kun negativa ŝargo kaj spino 1/2. En norma modelo de partikla fiziko ĝi, kune kun elektrono, taŭono kaj neŭtrinoj, apartenas al leptona familio de fermionoj. Samkiel ĉiu alia elementa partiklo, muono havas kontraŭpartiklon kun sama maso kaj spino, sed kun ŝargo de alia signo. Iam en malnova literaturo muonoj nomiĝas μ−mezonoj. Tiu nomo ekzistas pro historiaj kialoj, sed vere muonoj ne estas mezonoj. Muono masas 207-oble pli ol elektrono, sed vere ĝi agas kiel treege peza elektrono. Muonoj markiĝas kiel μ⁻, kontraŭmuonoj kiel μ⁺.

Muonoj registriĝas en kosmaj radioj, kie ili aperas pro disfalo de ŝargitaj pionoj. Pionoj aperas en supraj tavoloj de Tera atmosfero je unua kontakto de radioj kun ĝi. Ili disfalas al muonoj post kelkaj nanosekundoj. Muonoj ankaŭ havas kurtan vivdaŭron - ĉ. 2.2 mikrosekundoj - sed pro efekto de tempa malrapidiĝo de speciala teorio de relativeco ili travivas kaj observeblas eĉ ĉe Tera surfaco.

Kiel al ĉiuj ŝargitaj leptonoj, al muono respondas neŭtrina partiklo - la muona neŭtrino. Ili markiĝas kiel ν_μ.

Feynman-diagramo de muona disfalo

En plimulto de okazoj, muonoj disfalas al elektrono, elektrona kontraŭneŭtrino kaj muona neŭtrino. En pli raraj okazoj ankaŭ aperas aldona fotono aŭ elektrono kaj pozitrono.

Muonaj atomoj

Muonoj estis unuaj malkovritaj elementaj partikloj, kiuj ne troviĝis en normalaj atomoj. Sed negative ŝargitaj muonoj povas aliĝi al atomoj, kie ili rolas kiel elektronoj. Solvo de Ekvacio de Schrödinger por hidrogen-simila atomo montras ke karaktera valoro de akirataj ondaj funkcioj (t.e. radiuso de Bohr, se la ekvacio estas pri normala unuelektrona atomo de hidrogeno estas kontraŭproporcia al maso de partiklo, kiu orbitas nukleon. Ĉar muono estas pli ol 200-oble pli peza, la "muona orbitalo" estas proporcie malpli granda ol orbitalo de kutima elektrono. Rezulte, por nukleoj kun atomnumero Z=5-10 aŭ pli muona orbitalo estas malpli ol 10-oble pli granda ol la kerno mem. Do, la nukleo influas la ondfunkcion de muono, kaj studo de muonaj atomoj povas doni novan informon pri strukturo de atomkerno.

Pozitiva muono (kontraŭmuono) en normala materio povas kunigi elektronon, tiel formante kvazaŭ-elementon muonion (Mu) - nestabilan atomon, en kiu muono rolas kiel nukleo. Reduktita maso de muonio kaj, do, ĝia radiuso de Bohr estas proksima al tiuj de hidrogeno. Sekve tiu atomo kemie kondutas kiel ege malmultepeza izotopo de hidrogeno.