Vizualizare sursă pentru „Număr barionic”

{{referințe|date=iulie 2024}}{{Traducere automată}}
În [[Fizica particulelor elementare|fizica particulelor]], '''numărul barionic''' este un [[număr cuantic]] aditiv [[Lege de conservare|strict conservat]] al unui [[Mecanică cuantică|sistem]]. Este definit ca fiind <math>B = \frac{1}{3}(n_\text{q} - n_{\rm \overline q}), </math> unde {{Tmath|n \rm q}} este numărul de [[Quark|quarcuri]], iar {{Tmath|n_\overline q}} este numărul de [[Quark|antiquarcuri]]. [[Barion|Barionii]] (trei quarcuri) au un număr barionic de +1, [[Mezon|mezonii]] (un quarc, un antiquarc) au un număr barionic de 0, iar antibarionii (trei antiquarcuri) au un număr barionic de &#x2212;1. [[Hadron exotic|Hadronii exotici]] precum [[Pentaquarc|pentaquarcurile]] (patru quarcuri, un antiquarc) și {{Ill-wd|Q606387|3=tetraquarcurile}} (două quarcuri, două antiquarcuri) sunt de asemenea clasificați ca barioni și mezoni în funcție de numărul lor barionic.

== Numărul barionic vs. numărul quarcurilor ==
{{See also|Sarcină de culoare}}Quarcurile poartă nu doar [[sarcină electrică]], ci și alte [[Încărcare (fizică)|sarcini]] precum [[sarcină de culoare|sarcina de culoare]] și [[izospin slab]]. Datorită unui fenomen cunoscut sub numele de ''[[Limitarea culorii|confinarea culorii]]'', un [[hadron]] nu poate avea o sarcină de culoare netă; adică, sarcina totală de culoare a unei particule trebuie să fie zero („albă”). Un quarc poate avea una din cele trei „culori”, numite „roșu”, „verde” și „albastru”, în timp ce un antiquarc poate fi fie „antiroșu”, „antiverde” sau „antialbastru”.<ref name="hyerphys">{{Citat web|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Forces/color.html|nume=Nave|titlu=The Color Force|accessdate=May 29, 2021|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070820075205/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/forces/color.html|first1=R.|authorlink=Rod Nave|archivedate=August 20, 2007}}</ref>

Pentru hadronii normali, o culoare albă poate fi astfel obținută în unul din cele trei moduri:

* Un quarc de o culoare cu un antiquarc de anticuloarea corespunzătoare, dând un [[mezon]] cu număr barionic 0.
* Trei quarcuri de culori diferite, dând un [[barion]] cu număr barionic +1.
* Trei antiquarcuri de anticulori diferite, dând un antibarion cu număr barionic &#x2212; 1.

Numărul barionic a fost definit cu mult înainte de stabilirea [[modelul quarkurilor|modelului quarcurilor]], astfel încât, în loc să schimbe definițiile, fizicienii de particule au dat quarcurilor o treime din numărul barionic. În zilele noastre, ar putea fi mai precis să vorbim despre conservarea '''numărului quarcurilor'''.

În teorie, [[Hadron exotic|hadronii exotici]] se pot forma prin adăugarea de perechi de quarcuri și antiquarcuri, cu condiția ca fiecare pereche să aibă o culoare/anticuloare corespunzătoare. De exemplu, un pentaquarc (patru quarcuri, un antiquarc) ar putea avea culorile individuale ale quarcurilor: roșu, verde, albastru, albastru și antialbastru. În 2015, {{Ill-wd|Q665728|3=colaborarea LHCb}} de la [[CERN]] a raportat rezultate consistente cu stările de pentaquarcuri în dezintegrarea [[Barionul Lambda de jos|barionilor Lambda inferiori]] ({{Nowrap|Λ{{su|p=0|b=i}}}}).<ref name="LHCb2015">
{{Citat revistă|nume=R. Aaij et al. ({{Ill-wd|Q665728|3=LHCb collaboration}})|an=2015|titlu=Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ{{su|p=0|b=b}}→J/ψK<sup>−</sup>p decays|journal=[[Physical Review Letters]]|volum=115|număr=7|pagini=072001|pmid=26317714|bibcode=2015PhRvL.115g2001A|doi=10.1103/PhysRevLett.115.072001}}</ref>

== Particule care nu sunt formate din quarcuri ==
Particulele fără niciun quarc au un număr barionic de zero. Astfel de particule sunt:

* [[Lepton|leptoni]] – [[Electron|electronul]], [[Miuon|muonul]], [[Tau (particulă)|tauonul]] și [[Neutrin|neutrinul]] corespunzător lor
* [[Boson vectorial|bosoni vectoriali]] – [[Foton|fotonul]], [[bosonii W și Z]], [[Gluon|gluonii]]
* [[bosonul scalar]] – [[bosonul Higgs]]
* [[Boson|bosonul]] tensorial de ordinul doi – [[Graviton|gravitonul]] ipotetic

== Conservare ==
{{See also|Lege de conservare}}Numărul barionic este conservat în toate [[Interacțiune fundamentală|interacțiunile]] [[Modelul standard|modelului standard]], cu o posibilă excepție. Conservarea se datorează simetriei globale <math>U(1)_V</math> a Lagrangianului QCD.<ref>{{Citat web|url=http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/gaugetheory/gt.pdf|nume=Tong|titlu=David Tong: Lectures on Gauge Theory - DAMTP|accessdate=2022-06-09|archiveurl=https://web.archive.org/web/20220412205211/http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/gaugetheory/gt.pdf|first1=David|authorlink=David Tong (physicist)|lucrare=DAMTP|pagină=244|archivedate=2022-04-12}}</ref> „Conservat” înseamnă că suma numărului barionic al tuturor particulelor incidente este aceeași cu suma numerelor barionice ale tuturor particulelor rezultate din reacție. Singura excepție este anomalia ipotetică [[Anomalia chirală|Adler–Bell–Jackiw (ABJ)]] în [[Interacțiunea electroslabă|interacțiunile electroslabe]];<ref>{{Citat revistă|nume='t Hooft|prenume=G.|legătură-autor=Gerard 't Hooft|dată=1976-07-05|titlu=Symmetry Breaking through Bell-Jackiw Anomalies|url=http://dx.doi.org/10.1103/physrevlett.37.8|journal=Physical Review Letters|volum=37|număr=1|pagini=8–11|issn=0031-9007|bibcode=1976PhRvL..37....8T|doi=10.1103/physrevlett.37.8}}</ref> cu toate acestea, {{Ill-wd|Q643257|3=sfaleronii}} nu sunt atât de comuni și ar putea apărea la niveluri ridicate de energie și temperatură și pot explica bariogeneza electroslabă și [[Leptogeneza (fizica)|leptogeneza]]. Sfaleronii electroslabi pot schimba doar numărul barionic și/sau leptonic cu 3 sau multipli de 3 (coliziunea a trei barioni în trei leptoni/antileptoni și invers). Nu s-au observat încă dovezi experimentale ale sfaleronilor.

Conceptele ipotetice ale modelelor [[Teoria mare unificată|teoriei marii unificări]] și [[supersimetrie]] permit transformarea unui [[barion]] în [[Lepton|leptoni]] și antiquarcuri (vezi [[B – L|''B'' - ''L'']]), încălcând astfel conservarea atât a numărului barionic, cât și a celui [[număr leptonic|leptonic]].<ref>{{Citat carte|nume=Griffiths|prenume=David|legătură-autor=David Griffiths (physicist)|titlu=Introduction to Elementary Particles|ediție=2nd|an=2008|editură=John Wiley & Sons|locul-publicării=New York|isbn=9783527618477|url=https://books.google.com/books?id=Wb9DYrjcoKAC&q=%22In+the+grand+unified+theories+new+interactions+are+contemplated%2C+permitting+decays+such+as%22+%22in+which+baryon+number+and+lepton+number+change.%22&pg=PA77|pagină=77|citat=In the grand unified theories new interactions are contemplated, permitting decays such as {{SubatomicParticle|link=yes|Proton+}} → {{SubatomicParticle|link=yes|Positron}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion0}} or {{SubatomicParticle|link=yes|Proton+}} → {{SubatomicParticle|link=yes|muon antineutrino}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Pion+}} in which baryon number and lepton number change.|data-accesării=2020-10-12}}</ref> [[Dezintegrarea protonilor|Dezintegrarea protonului]] ar fi un exemplu al unui astfel de proces care are loc, dar nu a fost niciodată observat.

Conservarea numărului barionic nu este consistentă cu fizica evaporării [[Gaură neagră|găurilor negre]] prin [[Radiație Hawking|radiația Hawking]].<ref>Harlow, Daniel and Ooguri, Hirosi", "Symmetries in quantum field theory and quantum gravity", hep-th 1810.05338 (2018)</ref> În general, se așteaptă ca efectele gravitaționale cuantice să încalce conservarea tuturor încărcărilor asociate cu simetriile globale.<ref>Kallosh, Renata and Linde, Andrei D. and Linde, Dmitri A. and Susskind, Leonard", "Gravity and global symmetries", Phys. Rev. D 52 (1995) 912-935</ref> Încălcarea conservării numărului barionic l-a determinat pe [[John Archibald Wheeler]] să speculeze asupra unui [[Mutabilitate|principiu de mutabilitate]] pentru toate proprietățile fizice.<ref>{{Citation|title=John Archibald Wheeler: A Few Highlights of His Contributions to Physics|date=October 28, 1985|pages=9|editor-last=[[Kip S. Thorne]]|periodical=Between Quantum and Cosmos}}</ref>

== Note ==
<references/>

== Vezi și ==
* [[Număr leptonic]]
* [[Aromă (fizică)]]
* [[Izospin]]
* [[Hiperîncărcare]]
* [[Dezintegrarea protonului]]
* [[B – L|''B'' - ''L'']]

{{Control de autoritate}}
[[Categorie:Modelul Standard]]
[[Categorie:Cromodinamică cuantică]]
[[Categorie:Fizică nucleară]]
[[Categorie:Legi de conservare]]
[[Categorie:Barioni]]