Estat lligat

En física quàntica, un estat lligat és un estat en el que una partícula sotmesa a una energia potencial tendeix a romandre en una o diverses regions concretes de l'espai. L'origen de l'energia pot ser o bé extern o bé ser el resultat de la presència d'una altra partícula; en aquest últim cas, es pot definir també l'estat lligat com aquell estat que representa a dues o més partícules les quals l'energia d'interacció supera l'energia total de cada partícula per separat. Una conseqüència d'això és que, amb una energia potencial que tendeixi a zero a l'infinit, tots els estats d'energia negativa han de ser lligats. En general, l'espectre d'energies del conjunt d'estats lligats és discontinu, a diferència de les partícules lliures, que tenen un espectre continu.

Tot i no ser pròpiament estats lligats, els estats metaestables amb una energia d'interacció positiva però amb un temps de desintegració llarg, solen considerar-se també com a estats lligats inestables, i se'ls denomina "estats quasi-lligats".^[1] Alguns exemples en són els electrons i els radioisòtops.

En la teoria quàntica de camps, un estat lligat estable de ${\displaystyle n}$ partícules amb masses ${\displaystyle \{m_{k}\}_{k=1}^{n}}$ correspon a un pol de la matriu S, amb l'energia del centre de masses inferior a la suma de les seves masses individuals. Un estat lligat inestable es presenta en forma d'un pol amb l'energia del centre de masses molt complexa.