Bariony

Struktura neutronu, zbudowanego z trzech kwarków: dwóch kwarków dolnych "d" i jednego kwarka górnego "u" (układ udd), związanych silnym oddziaływaniem przenoszonym przez gluony.

Kwarki posiadają ładunki kolorowe przenoszone przez gluony

Struktura cząstki omega składająca się z trzech kwarków dziwnych (z ang. strange). Kwarki S mają ten sam zapach, ale różne ładunki kolorowe

Bariony – rodzina cząstek silnie oddziałujących fermionów (o spinie połówkowym). Bariony są podrodziną cząstek silnie oddziałujących, nazywanych hadronami. Barionem jest proton czy neutron, wspólnie nazywane nukleonami^[1].

Formalnie bariony definiuje niezerowa liczba kwantowa nazywana liczbą barionową. Prawo zachowania liczby barionowej jest konsekwencją fundamentalnej globalnej symetrii U(1) (grupa transformacji unitarnych). Kwarki charakteryzują się ułamkową liczbą barionową równą 1/3.

Termin barion pochodzi z klasycznej greki i oznacza "ciężki" (βαρύς). Cząstki te były znacznie cięższe niż inne (np. elektron który jest leptonem). Bariony razem z mezonami tworzą rodzinę hadronów. Bariony są to hadrony składające się z trzech kwarków (stąd ich liczba barionowa jest równa 1). Cięższe bariony zbudowane przynajmniej z jednego kwarku dziwnego s to hiperony (Λ, Σ, Ξ, Ω, ...).

Model Standardowy przewiduje, że bariony tworzy pięć kwarków: d, u, s, c, b (t rozpada się zbyt szybko, żeby wchodzić w skład hadronów). Bariony mogą mieć spin 3/2 (wtedy każda kombinacja kwarków jest możliwa) bądź 1/2 (wtedy kombinacje typu aaa są niemożliwe, a kombinacje typu abc występują w dwóch stanach). Z tego wynika liczba barionów (bez uwzględnienia stanów wzbudzonych): 1 × 5 (kombinacja kwarków typu aaa) + 2 × (5*4) (kombinacje typu aab) + 3 × (5×4×3/6) (kombinacje typu abc) = 75.

Nazewnictwo^[2]:

• bariony mające trzy kwarki u lub d mają symbol N dla izospinu 1/2 i Δ dla izospinu 3/2
• bariony mające dwa kwarki u lub d mają symbol Λ dla izospinu 0 i Σ dla izospinu 1
• bariony mające jeden kwark u lub d mają symbol Ξ
• bariony bez kwarków u lub d mają symbol Ω

Obecność kwarków cięższych niż s oznacza się indeksem dolnym.

Kombinacje niektórych kwarków:

• Diagramy obrazujące ładunek i dziwność niektórych barionów
• 
• 

Przypisy

Linki zewnętrzne

• Particle data group
• Masy, momenty magnetyczne i średnie czasy życia barionów
• LHCb experiment is charmed to announce observation of a new particle with two heavy quarks Ξ_cc⁺⁺ (ang. 06.07.2017r.)