Liczba barionowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Liczba barionowa – jedna z wielkości fizycznych, zachowywanych w reakcjach jądrowych.

Dla barionów wynosi ona 1, dla antybarionów -1, a dla pozostałych cząstek elementarnych (np. elektronów) oraz mezonów wynosi 0. Prawo zachowania liczby barionowej jest konsekwencją podstawowej globalnej symetrii U(1) (grupa transformacji unitarnych). Oznacza, że funkcja falowa dowolnego barionu transformuje się zgodnie ze wzorem

\psi(x) \rightarrow \psi'(x)=e^{iB\alpha}\psi(x)

gdzie B jest liczbą barionową, a α dowolnym globalnym paramatrem (niezależym od punktu czasoprzestrzeni x). Transformacja ta jest symetrią równań opisujacych fizykę silnych oddziaływań (chromodynamika kwantowa). Kwarki posiadają ułamkową liczbę barionowa równą 1/3.

Zachowanie liczby barionowej wyraża fakt, że kwarki muszą powstawać w przemianach zawsze w takiej samej liczbie jak antykwarki.

Złamanie liczby barionowej mogło nastapić podczas ewolucji Wszechświata i okres ten nazywany okresem bariogenezy.

Zasada zachowania liczby barionowej implikuje stabilność najlżejszego barionu, jakim jest proton. Jest tak, ponieważ z zasady zachowania energii wynika, że cząstka może się spontanicznie rozpaść tylko na cząstki lżejsze od siebie. Ponieważ jednak wśród produktów rozpadu musiałby być co najmniej jeden barion, więc rozpad najlżejszego barionu jest niemożliwy. Poszukiwanie rozpadu protonu jest najczulszym testem zasady zachowania liczby barionowej. Wiele hipotez wykraczających poza Model Standardowy (np. teorie wielkiej unifikacji czy teoria superstrun) implikuje istnienie oddziaływań łamiących zasadę zachowania liczby barionowej, a więc i możliwość rozpadu protonu (aczkolwiek prawopodobieństwo takiego rozpadu jest bardzo małe).

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]