Myonium
Myonium ({{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=en|SCRIPTING=Latn|SERVICE=englisch}}) ist ein exotisches Atom aus einem Anti-Myon und einem Elektron. Das Anti-Myon, ein Myon mit einer positiven Elementarladung, hat eine Lebensdauer von etwa 2 μs und ist der Stellvertreter des Protons im Vergleich zu einem normalen Wasserstoffatom.<ref name="Jungmann2004">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Dieses exotische Atom ist eines der fundamentalsten Systeme der Atomphysik. Das Myonium-Atom verhält sich chemisch wie Wasserstoff und stellt damit ein um den Faktor 9 leichteres Wasserstoffisotop dar. Es wurde 1960 von Vernon Hughes und Mitarbeitern entdeckt.
Präzise spektroskopische Messungen an dem Atom haben zu sehr genauen Werten für fundamentale Naturkonstanten wie der Masse des Myons, des magnetischen Momentes des Myons und der Kopplungskonstante der elektromagnetischen Wechselwirkung, der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstanten, geführt. Die Genauigkeit der theoretischen Beschreibung von Myonium übersteigt bei weitem diejenige, die für gewöhnlichen Wasserstoff möglich ist, da das atomare System allein aus Leptonen besteht, die man als punktförmig betrachten darf. Messungen am Myoniumatom sind daher bezüglich der Aussagekraft über fundamentale Kräfte in der Physik solchen an natürlichem Wasserstoff weit überlegen, obwohl jene teilweise mit höherer technischer Genauigkeit möglich sind.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Hydrogen – High Precision Measurements for fundamental Physics|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Hydrogen – High Precision Measurements for fundamental Physics}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://www2.mpq.mpg.de/~haensch/hydrogen/%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Hydrogen – High Precision Measurements for fundamental Physics}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www2.mpq.mpg.de/~haensch/hydrogen/}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Hydrogen – High Precision Measurements for fundamental Physics}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:mpq.mpg.de{{#if: 2018-02-03 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Weiterhin wurde das Atom zu einem präzisen Test der Erhaltung der geladenen Leptonenzahl eingesetzt; einem der großen ungelösten Rätsel der modernen Physik. Der hypothetische spontane Zerfall von Myonium in sein Anti-Atom Antimyonium wurde zuerst von Bruno Pontecorvo diskutiert<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> und im Detail 1961 von Gerald Feinberg und Steven Weinberg theoretisch untersucht.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Am schweizerischen Paul Scherrer Institut (PSI) wurde nach spontanen Übergängen von dem Atom Myonium in sein Anti-Atom Antimyonium<ref>{{#if:2005-04-04|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:W. Bertl|W. Bertl: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20050404165412/http://mmbar.web.psi.ch/%7C{{#if:Muonium Antimuonium Conversion Experiment|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20050404165412/http://mmbar.web.psi.ch/}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Muonium Antimuonium Conversion Experiment}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://mmbar.web.psi.ch/%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C1}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Muonium Antimuonium Conversion Experiment}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://mmbar.web.psi.ch/}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Muonium Antimuonium Conversion Experiment}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:1MMbar Collaboration, PSI2002-04-04https://web.archive.org/web/20050404165412/http://mmbar.web.psi.ch/{{#if: 1970-01-01 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|1}}||1}}}}
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Das Myonium-Atom wird auch in der Untersuchung kondensierter Materie eingesetzt. Hier wird es oft als leichtes Wasserstoffisotop angesehen, mit dem sich u. a. Diffusionseigenschaften von Wasserstoff in Materialien und magnetische Eigenschaften von Materialien untersuchen lassen.<ref>{{#if:2007-10-09|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20071009075636/http://lmu.web.psi.ch:80/bulk/bulktopics.html%7C{{#if:Bulk-µSR Facility|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20071009075636/http://lmu.web.psi.ch:80/bulk/bulktopics.html}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Bulk-µSR Facility}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://lmu.web.psi.ch/bulk/bulktopics.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C1}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Bulk-µSR Facility}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://lmu.web.psi.ch/bulk/bulktopics.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Bulk-µSR Facility}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:1Laboratory for Muon Spin Spectroscopy, Paul Scherrer Instituthttps://web.archive.org/web/20071009075636/http://lmu.web.psi.ch:80/bulk/bulktopics.html{{#if: 1970-01-01 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|1}}||1}}}}
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Das Myonium-Atom unterscheidet sich grundsätzlich von myonischen Atomen, bei denen ein Elektron durch ein negatives Myon ersetzt wird.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Exotische Atome|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Exotische Atome}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.leifiphysik.de/atomphysik/bohrsches-atommodell/grundwissen/exotische-atome%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Exotische Atome}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.leifiphysik.de/atomphysik/bohrsches-atommodell/grundwissen/exotische-atome}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Exotische Atome}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:LEIFIphysik{{#if: 2021-01-08 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Siehe auch
- Myonischer Wasserstoff: hier ist ein Myon an einen Wasserstoff-Atomkern gebunden
Literatur
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Einzelnachweise
<references />
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