Baryoni on, on hiukkasfysiikan , luokka komposiitti (ts ei- elementary ) hiukkanen koostuu kolmesta kvarkkien , tunnetuin edustajat, jotka ovat protoni ja neutroni .
Termi "baryon" tulee kreikkalaisista barysista, mikä tarkoittaa "raskasta"; se viittaa siihen, että baryonit ovat yleensä painavampia kuin muun tyyppiset hiukkaset.
Baryonit kuuluvat hadronien perheeseen , ne koostuvat kolmesta kvarkista . Heidän puoliluku spin luokittelee ne Fermionin luokkaan .
Hedronina baryonit ovat herkkiä voimakkaalle vuorovaikutukselle .
Fermioneina heihin sovelletaan Paulin poissulkemisperiaatetta ja ne kuvataan Fermi-Dirac-tilastoissa .
Baryoneilla on kullakin oma antihiukkanen , antibaryonit , jotka koostuvat kolmesta antikarkkista.
Olemassa olevista kuudesta kvarkkimakusta vain vaaleampi viisi ( u , d , s , c ja b ) voi olla osa baryonia, viimeisellä kvarkilla ( t ) on vakiomallin mukaan myös elämän kesto lyhyt hadronisoida.
Yleisimmät baryonit ovat nukleoneja eli protoneja ja neutroneja . Näiden lisäksi on havaittu erilaisia baryoniperheitä (Δ, Λ, Σ, Ξ, Ω). Nämä perheet erotellaan niitä muodostavien kvarkkien makujen avulla, tarkemmin sanottuna:
Olivat alenevassa järjestyksessä määrän kvarkki 1 st sukupolvi, ja jos tasa-arvoa, jonka nouseva isospin:
Baryonit koostuu ainakin yhdestä s rahka kutsutaan hyperons .
Eksoottisia baryoneja hiukkasia koostuu kolmesta kvarkkien ja muita hiukkasia (jotka voivat myös olla kvarkkien). Mukana ovat pentakvarkit , jotka olisi havaittu joissakin viimeaikaisissa hiukkasfysiikan kokeissa. Nämä pentakvarkit koostuvat 4 kvarkista ja antiquarkista. Esimerkiksi Θ (1540) + koostuu kahdesta u- kvarkista , kahdesta d- kvarkista ja antikvarkista . Pentakvarkkien olemassaolo on edelleen kiistanalainen.
Kokeilu (Huhtikuu 2005) Jeffersonin laboratorion, jonka piti korosta pentaquarkeja, ei antanut mitään, ja sen vuoksi näyttäisi kyseenalaistavan niiden olemassaolon [1] .
Termi "baryoninen aine" tarkoittaa ainetta, joka koostuu pääasiassa baryoneista (prosentteina kokonaismassasta). Tämä sisältää atomeja ja siten melkein kaiken tavallisen aineen.
Päinvastoin, muu kuin bariooninen aine on tarkka vastakohta eli aine, joka ei koostu bariooneista. Absoluuttisesti mitattuna tämä koskee neutriinoja , fotoneja ja elektroneja , mutta termi on yleensä varattu "eksoottisille" - ja erittäin spekulatiivisille - aineille , kuten ei-baryoniselle pimeälle aineelle, supersymmetrisille hiukkasille sekä aksioille ja aineosille. Bararyonisen ja ei-bararyonisen aineen välinen ero on tärkeä kosmologiassa, koska ei-bararyoninen pimeä aine käyttäytyisi huomattavasti eri tavalla kuin bararyoninen aine. Erityisesti se ei olisi vuorovaikutuksessa sähkömagneettisen säteilyn kanssa, joten sitä olisi vaikea havaita kokeellisesti, kuten sen nimi "musta" osoittaa.
Baryonien olemassaolo on klassinen ongelma kosmologiassa. Yleensä oletetaan, että alkuräjähdys tuotti alun perin yhtä paljon baryoneja ja antibaryoneja . Prosessi, joka aiheutti baryonien ylittävän niiden antihiukkasten, kutsutaan baryogeneesiksi .
Tässä taulukossa esitetään joidenkin baryonien ominaisuudet. Se ei ole tyhjentävä.
Perhe | Symboli | Kvarkit | Massa levossa ( MeV . C -2 ) |
Pyöritä |
Täyteaine ( e ) |
Outoa | Viehätys |
Käyttöikä ( t ) |
Hajoaminen |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Protoni | s | uud | 938,3 | 1/2 | +1 | 0 | 0 | Vakaa | n + e + + (radioaktiiviset ytimet) |
Neutroni | ei | udd | 939,6 | 1/2 | 0 | 0 | 0 | 880,3 | p + e - + |
Delta | Δ ++ | uuu | 1 232 | 3/2 | +2 | 0 | 0 | 0,6 × 10-23 | π + + p |
Delta | Δ + | uud | 1 232 | 3/2 | +1 | 0 | 0 | 0,6 × 10-23 | π + + n π 0 + p |
Delta | Δ 0 | udd | 1 232 | 3/2 | 0 | 0 | 0 | 0,6 × 10-23 | π 0 + n π - + p |
Delta | Δ - | DDD | 1 232 | 3/2 | -1 | 0 | 0 | 0,6 × 10-23 | π - + n |
Lambda | Λ 0 | uds | 1115,7 | 1/2 | 0 | -1 | 0 | 2,63 × 10-10 | π - + p π 0 + n |
Lambda | Λ + c | udc | 2284.9 | 1/2 | +1 | 0 | +1 | 2,0 x 10 -13 | |
Lambda | Λ 0 b | udb | 5 624 | 1/2 | 0 | 0 | 0 | 1,2 x 10 -12 | |
Sigma | Σ + | uus | 1,189,4 | 1/2 | +1 | -1 | 0 | 0,8 × 10-10 | π 0 + p π + + n |
Sigma | Σ 0 | uds | 1 192,6 | 1/2 | 0 | -1 | 0 | 7,4 x 10 -20 | Λ 0 + γ |
Sigma | Σ - | dds | 1,197,4 | 1/2 | -1 | -1 | 0 | 1,5 × 10-10 | π - + n |
Xi | Ξ 0 | uss | 1314.8 | 1/2 | 0 | -2 | 0 | 2,9 × 10-10 | Λ 0 + π 0 |
Xi | Ξ - | dss | 1321,3 | 1/2 | -1 | -2 | 0 | 1,6 × 10-10 | Λ 0 + π - |
Xi | Ξ 0 c | dsc | 2471,8 | 3/2 | 0 | -1 | +1 | 1,1 x 10 -13 | |
Xi | Ξ + c | usc | 2466,3 | 3/2 | +1 | -1 | +1 | 4,4 x 10 -13 | |
Omega | Ω - | sss | 1672,4 | 3/2 | -1 | -3 | 0 | 0,82 × 10-10 | Λ 0 + K- Ξ 0 + π - |
Omega | Ω 0 c | ssc | 2 697,5 | 1/2 | 0 | -2 | +1 | 6,9 × 10-14 |
Viedä loppuun