Барионы и адроны. Барионный заряд.

Кроме протонов и нейтронов, обнаружены и другие столь же тяжелые частицы – «гипероны». Известны несколько видов гиперонов: лямбда-гиперон «λ-гиперон», сигма-гиперон «σ-гиперон», кси-гиперон «ξ-гиперон», омега-гиперон «ω-гиперон» и другие. Масса ω-гиперона, например, в 1,8 раза больше массы протона. Гипероны – нестабильные частицы, и их получают только на ускорителях.

Все те элементарные частицы (хотя мы уже и знаем, что они не элементарны, а состоят из кварков, но традиционное их название сохранилось), которые могут быть связаны между собой сильным взаимодействием, имеют общее обозначение – их называют «барионы». Использование таких общих названий упрощает язык физиков точно так же, как мы упростили множество формулировок, введя термин «нуклоны».

Все барионы состоят из трех кварков (хотя есть недоказанное предположение, что существуют «пентакварки» - барионы, состоящие из 5 кварков).

Мезоны являются посредником в сильном взаимодействии, то есть сами по себе они не являются частицами, которые связаны между собой сильным взаимодействием, поэтому мезоны не являются барионами.

Но поскольку барионы и мезоны часто тусуются вместе – а как же иначе, то удобно ввести общий термин и для них. Его и ввели. Бозоны и мезоны называются общим термином «адроны».

Так же, как есть закон сохранения энергии и закон сохранения массы, существует закон сохранения числа барионов в замкнутой системе. Поскольку мы пока что не касались рассмотрения «античастиц», то закон сохранения барионов можно сформулировать в упрощенной форме: в замкнутой системе количество барионов сохраняется неизменным. Количество барионов иногда еще называют «барионным числом» или «барионным зарядом». Здесь нужно понимать, что в данном контексте слово «заряд» не имеет никакого отношения к электрическому заряду. Теперь мы можем сказать и так: в замкнутой системе действует закон сохранения электрического и барионного зарядов, то есть и общая сумма электрических зарядов неизменна, и общее количество барионов неизменно.

Запись превращений элементарных частиц друг в друга выглядит уже знакомым нам образом – фактически, здесь действует своего рода «кварковая химия», так как понять закономерности таких реакций можно, только прибегнув к изучению их кварковой структуры. Например:

K^- + p → Λ⁰ + π⁺ + π^-

Это уравнение описывает следующий процесс: при столкновении К-мезонов (имеющих большую энергию – это не указывается в данной формуле) с протонами часто возникают лямбда-гиперон и два пи-мезона.