МЕЗОАТОМ (МЕЗОННЫЙ АТОМ). Как известно, обыч ный атом состоит из положительно заряженного ядра, окру­женного оболочкой из отрицательно заряженных электронов, удерживаемых на орбитах электромагнитными силами при­тяжения.
В принципе вместо электрона вокруг ядра с таким же успехом может вращаться любая иная частица, несущая на себе, так же как и электрон, отрицательный электриче ский заряд.
Возможными кандидатами на эту роль могут быть и труд но управляемые и неустойчивые отрицательные мезоны и гипероны  (см.   Мезон,   Гиперон).
Главная трудность в создании такого атома заключается лишь в том, чтобы заставить такую частицу приблизиться к ядру атома на такое расстояние, при котором она может быть им захвачена и удержана на соответствующей орбите, обра­зуя необычную разновидность атома—м е з о а т о м. Однако в отличие от электрона частица-дублер выполняет несвойствен­ную ей роль не слишком долго и в конце концов — спустя стомиллионную долю секунды — поглощается ядром, успев за столь короткое время совершить вокруг него миллионы миллионов оборотов. Тем не менее такие экзотические системы были получены искусственным путем с помощью мощных ускорителей частиц и достаточно полно изучены: ядро атома с пи-мезоном на орбите вместо электрона— в 1952 г.. с мю-ме-зоном— в 1953 г., с К-мезоном — в 1967 г., и наконец, в 1968 г. впервые был создан атом, на орбите которого вращался отрицательный сигма-гиперон — частица с массой, почти рав­ной массе самого ядра атома, а в 1970 г. был получен атом с антипротоном на орбите.
Все эти частицы значительно тяжелее электрона: мю-мезон — в 206,7 раз, сигма-гиперон — в 2331 раза, поэтому они вращаются на орбитах соответственно в 206,7 и 2331 раза ближе к ядру, чем подмененные ими электроны. В послед­йем случае трудно даже говорить об орбите, ибо самые тяже­лые частицы вращаются уже в пределах самого ядра! Мы знаем, что ядро атома — исключительно плотное тело. Од­нако плотность еще не означает обязательно непроницае­мость. И совершенно не исключается возможность, что ме­зон может свободно путешествовать внутри ядра, не встре­чая препятствий своему движению со стороны нуклонов ядра.
По мере сближения с ядром атома такая частица последо­вательно теряет свою первоначально высокую энергию в ви­де квантов рентгеновского излучения, переходя с одного уров­ня на другой, и поглощается ядром атома.
В свою очередь, вместе с уменьшением расстояний между орбитами таких атомов, собственно, сокращается и длина вол­ны, излучаемой при перескоке отрицательной частицы с одной орбиты на другую. Если на месте электрона оказывается мю-мезон, то все орбиты и соответственно длины волн излу­чения возбужденного атома сокращаются тоже в 206,7 раза. Поэтому вместо спектра видимого света, мезоатом излучает очень мягкие рентгеновские лучи.
Изучение таких атомов вследствие необычных форм взаи­модействия тяжелых орбитальных частиц с частицами (нук­лонами), из которых слагается ядро атома, дает в руки иссле­дователей новое средство для изучения взаимодействия эле­ментарных частиц и их структуры.