Il s'agit d'un atome ordinaire dans lequel un électron a été remplacé par son cousin plus lourd , le muon . De tels atomes ont été proposés à la fin des années 1940 et au début des années 1950 par Andrei Sakharov , F . C . Frank , Ya . B . Zel'dovitch et Luis W . Alvarez . En remplacement des électrons dans des atomes d'hydrogène et , surtout , de deutérium et de tritium , les muons permettent , théoriquement , de faciliter les réactions de fusion . Malheureusement , ils sont difficiles à produire et ne vivent qu'une fraction de seconde . Plus récemment , l'étude des atomes muoniques a révélé un problème avec la taille du proton qui défie la physique standard . Les autres atomes exotiques connus font partie d'une classe appelée « onium » . Ils sont constitués d'une particule et de son antiparticule , comme par exemple le positronium , le ou le . Les physiciens ont aussi fabriqué des atomes hypernucléaires , dans lesquels un des nucléons du noyau est remplacé par un hypéron , un hadron lourd instable , et aussi des atomes mésiques avec un des électrons remplacé par un méson pi chargé négativement . Toutes ces expériences ont avant tout pour but de tester nos théories sur les forces nucléaires et la force électromagnétique ainsi que celles sur le comportement des particules élémentaires que sont les quarks et les leptons . Les membres de l'expérience Dirac - pour Dimeson Relativistic Atom Complex en anglais , qui signifie « Complexe atomique relativiste de di-mésons » - , au Cern , étudient notamment les atomes pioniques formés de mésons pi chargés négativement et positivement . Comme pour les autres atomes exotiques , ils sont instables mais on peut s'en servir pour mieux comprendre la théorie des quarks et leur comportement dans les hadrons à basses énergies , qui est bien plus difficile à appréhender que dans des collisions à hautes énergies .