Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Квантовое число, характеризующее количество кварков и антикварков в системе.
Quantum number relating the quantity of quarks and antiquarks in a system
В физике частиц барионное число является строго сохраняющимся аддитивным квантовым числом системы. Оно определяется как
In particle physics, the baryon number is a strictly conserved additive quantum number of a system. It is defined as
где n<sub>q</sub> – количество кварков, а n<sub>\overline{q}</sub> – количество антикварков. Барионы (три кварка) имеют барионное число +1, мезоны (один кварк, один антикварк) – барионное число 0, а антибарионы (три антикварка) – барионное число −1. Экзотические адроны, такие как пентакварки (четыре кварка, один антикварк) и тетракварки (два кварка, два антикварка), также классифицируются как барионы и мезоны в зависимости от их барионного числа.
where n {\rm q} is the number of quarks, and n {\rm \overline q} is the number of antiquarks. Baryons (three quarks) have a baryon number of +1, mesons (one quark, one antiquark) have a baryon number of 0, and antibaryons (three antiquarks) have a baryon number of −1. Exotic hadrons like pentaquarks (four quarks, one antiquark) and tetraquarks (two quarks, two antiquarks) are also classified as baryons and mesons depending on their baryon number.
Сохранение
Барионное число сохраняется во всех взаимодействиях Стандартной модели, за исключением одного возможного случая. Сохранение обусловлено глобальной симметрией лагранжиана КХД. «Сохраняется» означает, что сумма барионного числа всех входящих частиц равна сумме барионного числа всех частиц, образовавшихся в результате реакции. Единственным исключением является гипотетическая аномалия Адлера — Белла — Жаккива в электрослабых взаимодействиях; однако, сфалероны не слишком распространены и могут возникать при высоких уровнях энергии и температуры, объясняя электрослабый бариогенез и лептогенез. Электрослабые сфалероны могут изменять барионное и/или лептонное число только на 3 или кратное 3 (например, столкновение трех барионов с тремя лептонами/антилептонами и наоборот). Экспериментальных подтверждений существования сфалеронов пока не обнаружено. Гипотетические концепции моделей великого объединения (GUT) и суперсимметрии допускают превращение бариона в лептоны и антикварки (см. B − L), тем самым нарушая сохранение как барионного, так и лептонного чисел. Распад протона был бы примером такого процесса, но он никогда не наблюдался. Сохранение барионного числа несовместимо с физикой испарения чёрных дыр посредством излучения Хокинга. В общем случае ожидается, что квантово-гравитационные эффекты нарушают сохранение всех зарядов, связанных с глобальными симметриями. Нарушение сохранения барионного числа побудило Джона Арчибальда Уилера предположить принцип изменчивости всех физических свойств.
The baryon number is conserved in all the interactions of the Standard Model, with one possible exception. The conservation is due to global symmetry of the QCD Lagrangian. 'Conserved' means that the sum of the baryon number of all incoming particles is the same as the sum of the baryon numbers of all particles resulting from the reaction. The one exception is the hypothesized Adler–Bell–Jackiw anomaly in electroweak interactions; however, sphalerons are not all that common and could occur at high energy and temperature levels and can explain electroweak baryogenesis and leptogenesis. Electroweak sphalerons can only change the baryon and/or lepton number by 3 or multiples of 3 (collision of three baryons into three leptons/antileptons and vice versa). No experimental evidence of sphalerons has yet been observed. The hypothetical concepts of grand unified theory (GUT) models and supersymmetry allows for the changing of a baryon into leptons and antiquarks (see B − L), thus violating the conservation of both baryon and lepton numbers. Proton decay would be an example of such a process taking place, but has never been observed. The conservation of baryon number is not consistent with the physics of black hole evaporation via Hawking radiation. It is expected in general that quantum gravitational effects violate the conservation of all charges associated to global symmetries. The violation of conservation of baryon number led John Archibald Wheeler to speculate on a principle of mutability for all physical properties.