Barion

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
Oktet lakih bariona sa spinom 1/2
Dijagram protona, jednog od najpoznatijih bariona, koji se sastoji od dva gornja kvarka i jednog donjeg kvarka.

U fizici elementarnih čestica, barion je tip kompozitne subatomske čestice koja sadrži neparan broj valentnih kvarkova (bar 3).[1] Barioni pripadaju hadronskoj familiji čestica, koje su čestice bazirane na kvarkovima. Barioni su fermioni na koje deluje jaka sila, ili drugim rečima hadroni polucelobrojnog spina. To su mešovite čestice sačinjene od tri kvarka, za razliku od mezona, koji se sastoje od jednog kvarka i jednog antikvarka. Barioni i mezoni su hadroni, čestice sačinjene samo od kvarkova i/ili antikvarkova. Naziv barion, koji je uveo Abraham Pajs,[2] potiče od grčke reči za „težak” (βαρύς, barýs), jer je u vreme njihovog imenovanja većina elementarnih čestica imala manje mase od bariona.

S obzirom da su barioni sastavljeni od kvarkova, na njih deluje jaka nuklearna sila, koja je posredovana česticama poznatim kao gluoni. Za razliku od njih, leptoni nisu sačinjeni od kvarkova, pa na njih ne deluje jaka nuklearna sila. Najpoznatiji barioni su protoni i neutroni koji sačinjavaju največi deo vidljive materije u svemiru, dok su elektroni, još jedna velika gradivna jedinica atoma, leptoni. Svaki barion ima pripadajuću antičesticu, antibarion u kome su kvarkovi zamenjeni antikvarkovima. Npr. proton se sastoji od dva gornja kvarka i jednog donjeg kvarka, a njegova antičestica, antiproton se sastoji od dva gornja antikvarka i jednog donjeg antikvarka.

Do pre par godina, verovalo se da je eksperimentalno dokazano postojanje pentakvarkova – bariona sačinjenih od četiri kvarka i jednog antikvarka.[3][4] Svi fizičari nisu verovali u mogućnost njihovog postojanja do 2006.[5] Dana 13. jula 2015, CERN je objavio rezultate saglasne sa postojanjem pentakvarkova tokom raspada donjeg Lambda bariona ().[6]

Pozadina[уреди]

Barioni su fermioni koji formiraju jake interakcije; to jest, na njih utiču jake nuklearne sile i opisani su Fermi-Dirakovom statistikom, koja se odnosi na sve čestice koje poštuju Paulijev princip isključenja. Ovo je u kontrastu sa bozonima, koji ne slede princip isključenja. Barioni, zajedno sa mezonima, su hadroni, čestice sastavljene od kvarkova. Kvarkovi imaju barionski broj B = 1/3 a antikvarkovi imaju barionski broj B = −1/3. Termin barion se obično odnosi na trikvarkne—barione koji se sastoje od tri kvarka (B = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 1).

Drugi egzotični barioni su predloženi, kao što su pentakvarkni—barioni sačinjeni od četiri kvarka i jednog antikvarka (B = 1/3 + 1/3 + 1/3 + 1/3 − 1/3 = 1),[7][8] ali njihovo postojanje nije opšte prihvaćeno. Fizičari elementarnih čestica kao celina nisu smatratli da je njihovo postojanje moguće 2006. godine,[5] i tokom 2008. je preovladavalo većinsko protivljenje mogućnosti postojanja pentakvarkova.[9] Međutim, u julu 2015, u jednom LHCb eksperimentu su uočene dve rezonance koje su konzistentne sa pentakvarknim stanjima u Λ0
b
→ J/ψK
p raspadu, sa kombinovanim statističkim značajem od 15σ.[10][6] Teorijski, heptakvarkovi (5 kvarkova, 2 antikvarka), nonakvarkovi (6 kvarkova, 3 antikvarka), etc. bi isto tako mogli da postoje.

Reference[уреди]

  1. ^ Gell-Mann, M. (1964). „A schematic model of baryons and mesons”. Physics Letters. 8 (3): 214—215. Bibcode:1964PhL.....8..214G. doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3. 
  2. ^ Nakano, Tadao; Nishijima, Kazuhiko (новембар 1953). „Charge Independence for V-particles”. Progress of Theoretical Physics. 10 (5): 581. doi:10.1143/PTP.10.581. »The 'baryon' is the collective name for the members of the nucleon family. This name is due to Pais. See ref. (6).« 
  3. ^ H. Muir (2003)
  4. ^ K. Carter (2003)
  5. 5,0 5,1 W.-M. Yao et al. (2006): Particle listings – Positive Theta
  6. 6,0 6,1 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. Bibcode:2015PhRvL.115g2001A. arXiv:1507.03414Слободан приступ. doi:10.1103/PhysRevLett.115.072001.
     
  7. ^ H. Muir (2003)
  8. ^ K. Carter (2003)
  9. ^ C. Amsler et al. (2008): Pentaquarks
  10. ^ LHCb (14. 7. 2015). „Observation of particles composed of five quarks, pentaquark-charmonium states, seen in Λ0
    b
    → J/ψpK decays.”
    . CERN. Приступљено 2015-07-14.
     

Literatura[уреди]

Spoljašnje veze[уреди]