Самый удивительный из странных атомов — это, конечно, атом позитрония — вещества, которому нет и не может быть места в менделеевской таблице. Однако это вещество теперь хорошо известно ученым. И не только физикам. Химики уже научились применять атомы позитрония в своей повседневной работе — когда они изучают строение сложных органических соединений.
Позитроний очень своеобразный атом — атом без атомного ядра. Он почти в тысячу раз легче самого легкого атома — атома водорода. Образуется он при встрече позитрона, возникающего при распаде ядер многих изотопов, с обычным отрицательным электроном. Атом позитрония состоит из двух античастиц.
В атоме позитрония нет тяжелого ядра, как в атоме водорода, где масса протона почти в две тысячи
раз больше массы вращающегося вокруг него электрона. Массы позитрона и электрона, образующих позитроний, очень малы и равны между собой. Этот странный атом лишен центрального атомного ядра. Обе элементарные частицы в нем вращаются вокруг друг друга или, вернее, вокруг их общего центра тяжести.
«Танец» двух античастиц очень сложен. Ученые установили, что он может происходить по-разному. Вращаясь на общей орбите друг за другом, оба микропартнера в то же время вращаются каждый вокруг своей собственной оси, а это вращение может быть различным: либо в одну и ту же сторону, либо в разные.
Поэтому возможно существование двух изомеров позитрония, т. е. он может существовать в двух формах. В первом случае возникает атом орто-позитрония, а во втором — атом пара-позитрония. По существу эти изомеры больше ничем друг от друга не отличаются, как не отличаются один от другого волчки, запущенные в разные стороны.
Но один из великих законов сохранения, управляющих атомным миром,— закон сохранения момента количества движения — вносит большие и важные различия в дальнейшую судьбу обоих атомов.
Орто-позитроний с точки зрения атомных масштабов времени живет очень долго. Каждый атом его существует в среднем почти полторы десятимиллионных доли секунды. За это время электрон и позитрон успевают в нем совершить не один миллион оборотов. По нашим привычным земным часам его существование неимоверно кратко. Он исчезает практически мгновенно. Жизнь пара-позитрония еще в тысячи раз короче.