Физическая энциклопедия

БАРИОННОЕ ЧИСЛО

(барионный заряд),В,-характеристика частиц (и систем частиц), отражающая установленный на опыте закон сохранения "тяжёлых" частиц -барионов.Понятие "Б. ч." введено в 1938 Э. Штюкельбергом для объяснения стабильности протона, поскольку законы сохранения энергии-импульса, момента кол-ва движения И электрич. заряда не могут "запретить" возможности распада протона на более лёгкие частицы (напр., по каналам: , ) или аннигиляции протонов в ядрах (напр., ).

Отсутствие в природе таких переходов можно объяснить наличием у протона особого "заряда" - Б. ч., закон сохранения к-рого "запрещает" распад протона намезоныилептоны,не имеющие Б. ч. Подобно электрич. заряду, Б. ч. следует считать аддитивной величиной, причём Б. ч. частиц иантичастицдолжны быть равны по абс. величине и противоположны по знаку.

Используя предположение о сохранении Б.

следует, что нейтрон, гипероны и -резонанс имеют Б.- и -мезоны - нулевые Б. ). Принимая условно Б.

Все частицы, наблюдавшиеся в свободном состоянии, имеют целые Б. ч., т. е. кратные Б. ч. протона. Вместе с тем составляющим адронов - кваркам приписываются дробные Б. ч., равные . (Следует, однако, отметить теоретич. возможность приписывать цветным кваркам и целые Б. ч.; см.Кварки.)

Математически закон сохранения Б. ч. может быть получен из предположения о том, что лагранжиан взаимодействующих полей инвариантен относительно след. преобразования полей всех частиц:

(1)

(* означает комплексное сопряжение), гдеBа- Б. ч. частицы, отвечающей полю - произвольная постоянная, т. е. из предположения о существовании глобальной симметрииU(1).Теоретич. возможность существования у лагранжиана локальной симметрииU(1),т. е. инвариантности относительно преобразования (1) с величиной , являющейся произвольной ф-цией пространственно-временной точки, приводила бы к существованию безмассового калибровочного поля (т. е. калибровочного поля, кванты к-рого имеют нулевую массу), источником к-рого было бы Б. ч. В этом случае Б. ч. играло бы роль "заряда", создающего особое поле - поле "барионных фотонов", а между барионами существовали бы особые дальнодействующие силы. Совр. эксперименты не обнаруживают таких сил.

Из опытов, доказывающих равенство инертной и гравитац. масс с точностью до 10-12, следует, что константа взаимодействия барионов с полем "барионных фотонов" (если бы оно существовало) должна быть, по крайней мере, на 45 порядков меньше константы эл.-магн. взаимодействия 1/137. Отсутствие безмассового калибровочного поля, отвечающего Б. ч., т. е. отсутствие локальной симметрии, указывает на принципиальное различие между Б. ч. и электрич. зарядом, обладающим точным законом сохранения. Это может служить указанием на приближённый характер закона сохранения Б. ч.

В нек-рых моделях т. н.великого объединенияслабого, эл.-магн. и сильного взаимодействий предсказывается возможность нарушения закона сохранения Б. ч. и, следовательно, возможность распада протона (напр., ) или осцилляции нейтрона Такой приближённый характер сохранения Б. ч. не представляется чем-то исключительным, поскольку известны др. величины (странность, очарованиеи др.), к-рые сохраняются в сильном и эл.-магн. взаимодействиях, но нарушаются в слабом. За нарушение Б. ч. в моделях великого объединения оказываются ответственными "сверхслабые" взаимодействия, переносимые калибровочными полями, кванты к-рых из-заспонтанного нарушения симметрииприобретают массы, на много порядков превышающие массыпромежуточных векторных бозонов -переносчиков слабого взаимодействия или сверхтяжёлыеХиггса бозоны.

Существуют гипотезы о том, что нестабильность протона может объяснить наблюдаемуюбарионную асимметрию Вселенной.В связи с фундам. значением вопроса о стабильности протона готовятся опыты, в к-рых можно будет зарегистрировать распад протона, при условии, что его время жизни окажется меньше 1033- 1034лет (эксперим. предел на время жизни протона лет).

Лит.:Stueckelberg E., Die Wechselwirkungkrafte in der Elektrodynamik und m der Feldthpone der Kеrnkrafte; "Helv. phys. acta", 1938, B. 11, S. 225; Окунь Л. Б., Лептоны и кварки, M., 1981.С.С. Герштейн.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


Синонимы:
аромат


  1. барионное число—baryon number аромат...Русско-английский политехнический словарь
  2. барионное число—baryon number...Русско-английский словарь по физике
  3. барионное число—яд. физ. numero barionico...Русско-итальянский политехнический словарь
  4. барионное число—барионное число сущ. колво синонимов аромат Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин. . Синонимы аромат...Словарь синонимов II