바리온수

Baryon number
맛
입자 물리학
플레이버 양자수
관련 양자수
조합
  • 하이퍼차지:Y.
    • Y = (B + S + C + B + + T)
    • Y = 2 (Q - I3)
  • 약한 하이퍼차지:YW.
    • YW = 2 (Q - T3)
    • X + 2YW = 5 (B - L)
플레이버 믹스

입자 물리학에서, 바리온 수는 엄격히 보존된 시스템의 가산 양자수이다.다음과 같이 정의됩니다.

여기서q n은 쿼크의 수이고q n은 반수이다.중입자(3쿼크)의 중입자 수는 +1, 중간자(쿼크 1개, 반쿼크 1개)의 중입자 수는 0, 반중입자(3쿼크)의 중입자 수는 -1입니다.펜타쿠크(쿼크 4개, 반타쿠크 1개)와 테트라쿠크(쿼크 2개, 반타쿠크 2개)와 같은 외래 강입자도 바리온 수에 따라 바리온과 중간자로 분류된다.

바리온 수 대 쿼크 수

다음 항목도 참조하십시오.색전하

쿼크는 전하뿐만 아니라 색전하와 약한 아이소스핀과 같은 전하도 가지고 있다.색 제한이라는 현상으로 인해 하드론은 순 색전하를 가질 수 없습니다. 즉, 입자의 총 색전하가 0("흰색")이어야 합니다.쿼크는 "빨강", "녹색", "파란색"이라는 세 가지 색상 중 하나를 가질 수 있는 반면, 반쿼크는 "반적색", "반녹색" 또는 "반청색"[1]일 수 있다.

따라서 일반 강입자의 경우 다음 세 가지 방법 중 하나를 사용하여 흰색으로 칠할 수 있습니다.

  • 1색 쿼크와 대응하는 반색 반색 쿼크로 바리온 번호 0의 중간자를 나타낸다.
  • 서로 다른 색의 세 쿼크로 바리온 수가 +1인 바리온을 만들고,
  • 서로 다른 반색의 세 개의 고물들이 바리온 번호 -1을 가진 반색소를 준다.

바리온 수는 쿼크 모델이 확립되기 훨씬 전에 정의되었기 때문에, 입자 물리학자들은 단순히 쿼크에 바리온 수의 1/3을 부여했다.요즘에는 쿼크 수 보존에 대해 말하는 것이 더 정확할지도 모른다.

이론적으로, 이국적인 하드론은 각각의 쌍이 일치하는 색/반색깔을 가진다면 쿼크와 반쿼크 쌍을 추가함으로써 형성될 수 있다.예를 들어, 펜타쿠크(쿼크 4개, 반쿼크 1개)는 개별 쿼크 색상을 가질 수 있습니다: 빨강, 초록, 파랑, 그리고 안티플루.2015년, CERN의 LHCb 협업은 바닥 람다 바리온(δ0
b)[2]의 붕괴에서 펜타쿠크 상태와 일치하는 결과를 보고했다.

쿼크로 형성되지 않은 입자

쿼크가 없는 입자는 중입자수가 0이다.이런 입자는

보존.

다음 항목도 참조하십시오.보존법칙(물리학)

중입자 수는 한 가지 예외를 제외하고 표준 모형의 모든 교호작용에서 보존됩니다.보존은 QCD Lagrangian의[3]U () U (1 대칭에 것입니다.'Conserved'는 들어오는 모든 입자의 중입자 수의 합계가 반응으로 인한 모든 입자의 중입자 수의 합계와 같다는 것을 의미합니다.한 가지 예외는 전약 [4]상호작용에서 가정된 아들러-벨-재키우 이상이다. 그러나 스팔레론은 그렇게 흔하지 않고 높은 에너지 및 온도 수준에서 발생할 수 있으며 전약 중입자 형성과 렙토 형성을 설명할 수 있다.전기 약 스팔레론은 바리온 및/또는 렙톤 수를 3 또는 3의 배수만 변경할 수 있습니다(3개의 바리온이 3개의 렙톤/항체 렙톤으로 충돌하고 그 반대도 마찬가지입니다.스팔레론의 실험적인 증거는 아직 관찰되지 않았다.

대통합이론(GUT) 모형과 초대칭성의 가설적 개념은 바리온을 렙톤과 반타크로 바꿀 수 있도록 허용하고, 따라서 바리온과 렙톤 [5]수의 보존을 위반한다.양성자 붕괴는 그러한 과정이 일어나는 하나의 예가 될 수 있지만, 관찰된 적은 없다.

바리온 수 보존은 호킹 [6]복사를 통한 블랙홀 증발 물리학과 일치하지 않는다.일반적으로 양자 중력 효과는 지구 [7]대칭과 관련된 모든 전하의 보존을 위반하는 것으로 예상된다.중입자 수의 보존 위반은 존 아치볼드 휠러가 모든 물리적 [8]특성에 대한 가변성의 원칙에 대해 추측하도록 이끌었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Nave, R. "The Color Force". Retrieved May 29, 2021.
  2. ^ R. Aaij et al. (LHCb collaboration) (2015). "Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ0
    b    →J/ψK−p decays". Physical Review Letters. 115 (7): 072001. arXiv:1507.03414. Bibcode:2015PhRvL.115g2001A. doi:10.1103/PhysRevLett.115.072001. PMID 26317714. S2CID 119204136.
  3. ^ Tong, David. "David Tong: Lectures on Gauge Theory - DAMTP" (PDF). DAMTP. p. 244.
  4. ^ G. 't Hooft', "Bell-Jackiw 이상 현상을 돌파하는 대칭", 물리.개정판 37(1976) 8
  5. ^ Griffiths, David (2008). Introduction to Elementary Particles (2nd ed.). New York: John Wiley & Sons. p. 77. ISBN 9783527618477. In the grand unified theories new interactions are contemplated, permitting decays such as
    p+
     →
    e+
     +
    π0
     or
    p+
     →
    ν
    μ     +
    π+
     in which baryon number and lepton number change.
  6. ^ 할로우, 다니엘, 우구리, 히로시, "양자장이론과 양자중력의 대칭성", hep-th 1810.05338 (2018)
  7. ^ Kallosh, Renata and Linde, Andrei D. and Linde, Dmitri A. and Susskind, Leonard", "중력과 글로벌 대칭", 물리.개정판 D 52 (1995) 912-935
  8. ^ Kip S. Thorne, ed. (October 28, 1985), "John Archibald Wheeler: A Few Highlights of His Contributions to Physics", Between Quantum and Cosmos, p. 9