О бозонных атомах

Исследуются свойства основного состояния атомов, в которых электроны–фермионы заменены на бозоны, а именно на $\pi^-$-мезоны. Вычисления выполнены в рамках модифицированного приближения Хартри–Фока (ХФ). Модификация учитывает то, что волновые функции пары одинаковых бозонов симметричны, а не антисимметричны относительно перестановок координат пары. Таким образом, модифицированное ХФ-приближение усиливает (удваивает) эффект самодействия для случая бозонов. Поэтому мы соответственно модифицируем уравнения ХФ, удаляя члены, описывающие самодействие, “вручную”. Вклад мезон-мезонного и мезон-нуклонного некулоновского взаимодействия несущественен, по крайней мере, для атомов с низким и промежуточным ядерными зарядами, которые являются нашим основным объектом. Обнаружено, что энергия связи отрицательных пионных ионов $A^-_\pi$, пионных атомов $A_\pi$ и число дополнительных связанных пионов $\Delta N_\pi$ в отрицательном ионе увеличивается с ростом заряда ядра $Z$. Например, для Xe имеем $\Delta N_\pi=4$. В качестве примера простого процесса с участием пионного атома рассмотрена фотоионизация, которая существенно отличается от таковой для электронных атомов. А именно, ее сечение не убывает монотонно от порога, а имеет вид значительного максимума, расположенного выше порога. Также изучено упругое рассеяние пионов на пионных атомах.