Baryony, těžké částice podléhající silné interakci a mající poločíselný spin

Baryony jsou těžké částice s poločíselným spinem

Baryony (z řeckého barys - těžký) jsou těžké částice. Baryony, které podléhají silné interakci, patří společně s mezony do skupiny částic zvaných hadrony. A protože všechny tyto částice mají poločíselný spin, patří baryony mezi fermiony řídící se Pauliho vylučovacím principem a Fermiho-Diracovou statistikou.

Nejznámějšími a zároveň nejlehčími baryony jsou proton a neutron, základní stavební kameny látky v pozorovatelném vesmíru. Další skupinu baryonů představují hyperony, které jsou těžší než oba zmíněné baryony (které se také nazývají nukleony), avšak mají velice krátkou dobu života - řádově od 10^-20 s po 10^-10 s.

Baryony jsou sice řazeny mezi elementární částice, avšak mají vnitřní strukturu - skládají se ze tří kvarků prostřednictvím polních částic zvaných gluony. Podle spinu dělíme baryony na dvě skupiny. První skupinou jsou nukleony (neutron a proton), které mají spin 1/2 (složeny jsou z kvarků první generace d, u) a delta baryony (známy jsou čtyři částice), které mají spin 3/2. Baryony, které obsahují kvark s se nazývají hyperony (ty mají spin 1/2).

Čtěte také: Gluon: Lepidlo, díky kterému atomové jádro drží pohromadě

Hyperony jsou docela zajímavými částicemi. Dnes je sice známe jen z urychlovačů částic a nebo z kosmického záření, ale v nejranějších fázích vývoje vesmíru byly zastoupeny velice hojně a vytvářely tzv. hyperonový plyn. Některé teorie připouštějí existenci hyperonového plynu i v současném vesmíru - v extrémních podmínkách jader neutronových hvězd.

Nejznámějším hyperonem je hyperon Λ (lambda), jehož klidová hmotnost činí 1 116 MeV a střední doba života 2,6 × 10^-10 s. Nejtěžším z této skupiny částic je hyperon Ω^- (omega), jehož klidová hmotnost činí 1 672 MeV a střední doba života 0,8 × 10^-10 s.

Všechny baryony mají svou antičástici, antibaryony. Interakce baryonů se řídí (vedle dalších) zákonem zachování baryonového čísla B. Pro baryony nabývá B hodnoty +1, pro antibaryony hodnoty -1. Kvarky mají baryonové číslo rovno +1/3, antikvarky -1/3.

Elementární částice baryony bosony fermiony gluony hadrony hyperony kvarky leptony mezony elektron foton Higgsův boson kaon mion neutrino neutron pion pozitron proton tauon

Další související články: