https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?action=history&feed=atom&title=%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%BDБарион - История изменений2026-07-16T13:43:04ZИстория изменений этой страницы в викиMediaWiki 1.45.3https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%BD&diff=49564&oldid=previmported>MBHbot: {{нп1|Kazuhiko Nishijima|Nishijima, Kazuhiko|en|Kazuhiko Nishijima}}->Nishijima, Kazuhiko2025-06-09T05:01:47Z<p>{{нп1|Kazuhiko Nishijima|Nishijima, Kazuhiko|en|Kazuhiko Nishijima}}-><a href="/mediawiki/index.php?title=%D0%9D%D0%B8%D1%81%D0%B8%D0%B4%D0%B7%D0%B8%D0%BC%D0%B0,_%D0%9A%D0%B0%D0%B4%D0%B7%D1%83%D1%85%D0%B8%D0%BA%D0%BE&action=edit&redlink=1" class="new" title="Нисидзима, Кадзухико (страница не существует)">Nishijima, Kazuhiko</a></p>
<p><b>Новая страница</b></p><div>{{Таблица элементарных частиц|470}}<br />
'''Барио́ны''' (от {{lang-el|βαρύς}} — тяжёлый) — семейство [[Элементарная частица|элементарных частиц]]: [[Сильное взаимодействие|сильно взаимодействующие]]<ref>{{книга|заглавие=Научно-технический энциклопедический словарь|часть= Барион|год=|автор=|язык=ru}} — Научно-технический энциклопедический словарь</ref> [[фермион]]ы<ref>Барионы — Астронет</ref>, состоящие из трёх [[кварк]]ов<ref>{{cite web|url= http://elementy.ru/LHC/HEP/experiments/quark_model |title=Классификация адронов|publisher=[[Элементы.ру]]|accessdate=2014-06-02|archiveurl= https://web.archive.org/web/20140303061200/http://elementy.ru/LHC/HEP/experiments/quark_model|archivedate=2014-03-03}}</ref>. В 2015 году было также доказано существование аналогичных частиц из 5 кварков, названных [[пентакварк]]ами.<br />
<br />
К основным барионам относятся (по мере возрастания массы): [[протон]], [[нейтрон]], [[лямбда-барион]], [[Сигма-гипероны|сигма-гиперон]], [[Кси-гипероны|кси-гиперон]], [[омега-гиперон]]. Масса омега-гиперона (3278 масс [[электрон]]а) почти в 1,8 раз больше массы протона.<br />
<br />
Барионы вместе с [[мезон]]ами (последние состоят из чётного числа кварков и являются бозонами) составляют группу элементарных частиц, участвующих в сильном взаимодействии и называемых [[адрон]]ами.<br />
<br />
Название «барион», введённое в 1955 году [[Пайс, Абрахам|Абрахамом Пайсом]]<ref>{{статья |заглавие=Charge Independence for ''V''-particles |издание={{нп1|Progress of Theoretical and Experimental Physics|Progress of Theoretical Physics|en|Progress of Theoretical and Experimental Physics}} |doi=10.1143/PTP.10.581 |том=10 |номер=5 |страницы=581—582 |цитата=The 'baryon' is the collective name for the members of the nucleon family. This name is due to {{нп1|Pais}}. See ref. (6). |автор={{нп1|Tadao Nakano|Nakano, Tadao|en|Tadao Nakano}}; [[Нисидзима, Кадзухико|Nishijima, Kazuhiko]] |месяц=11 |год=1953 |язык=en}}</ref>, происходит от греческого слова «тяжёлый» (βαρύς, ''барюс''), потому что в то время наиболее известные элементарные частицы имели меньшие массы, чем барионы. <br />
<br />
Каждый барион имеет соответствующую [[Античастицы|античастицу]] (антибарион), где их соответствующие антикварки заменяют кварки. Например, протон состоит из двух верхних кварков и одного нижнего кварка; и соответствующая ему античастица, антипротон, состоит из двух верхних антикварков и одного нижнего антикварка.<br />
<br />
== Классификация барионов ==<br />
Наиболее стабильными барионами являются [[протон]] (самый лёгкий из барионов) и [[нейтрон]] (вместе они составляют группу [[нуклон]]ов). Первый из них, насколько это сегодня известно, стабилен, второй стабилен в (стабильных) атомных ядрах, а в свободном состоянии испытывает [[бета-распад нейтрона|бета-распад]] с [[время жизни квантовомеханической системы|временем жизни]], близким к 1000 с. Более тяжёлые барионы распадаются за время от 10<sup>−23</sup> до 10<sup>−10</sup> с.<br />
<br />
Нуклоны имеют кварковый состав uud (протон) и udd (нейтрон). Их [[спин]] равен 1/2, [[странность]] нулевая. Масса близка к 940 МэВ. Вместе со своими короткоживущими возбуждёнными состояниями нуклоны относятся к группе [[N-барион]]ов.<br />
<br />
Барионы, содержащие как минимум один странный кварк (но не содержащие более тяжёлых кварков), называются [[гиперон]]ами.<br />
<br />
В семействе барионов, кроме нуклонов, выделяют группы Δ-, Λ-, Σ-, Ξ- и Ω-барионов.<br />
<br />
* [[Δ-барионы]] (Δ<sup>++</sup>, Δ<sup>+</sup>, Δ<sup>0</sup>, Δ<sup>−</sup>), как и нуклоны, состоят из [[u-кварк|u-]] и [[d-кварк]]ов, но, в отличие от нуклонов, их спин равен 3/2. Распадаются они главным образом на нуклон и [[пион (частица)|пион]]. Время жизни Δ-барионов близко к 10<sup>−23</sup> с.<br />
<br />
* [[Λ-барионы]] (Λ<sup>0</sup>) — нейтральные (но не истинно нейтральные) частицы со спином 1/2 и странностью −1 (то есть их можно называть Λ-гиперонами), состоящие из u-, d- и [[s-кварк]]а. В них u- и d-кварки находятся в [[синглет]]ном по [[изоспин]]у состоянии (''I''=0). Масса 1117 [[МэВ]]. Распадаются преимущественно на протон и отрицательный пион или на нейтрон и нейтральный пион с временем жизни 2,6{{e|−10}} с. Открыты также тяжёлые Λ-барионы (Λ<sup>+</sup><sub>c</sub> и Λ<sup>0</sup><sub>b</sub>), в которых странный кварк заменён очарованным ([[c-кварк]]ом) или красивым ([[b-кварк]]ом).<br />
<br />
* [[Σ-барионы]] (Σ<sup>+</sup>, Σ<sup>0</sup>, Σ<sup>−</sup>) имеют спин 1/2, странность −1. Как и Λ-барион, состоят из u-, d- и [[s-кварк]]а, но триплетны по изоспину (''I''=1). Нейтральный Σ<sup>0</sup>-барион имеет тот же кварковый состав, что и Λ<sup>0</sup>-барион (uds), но тяжелее, в связи с этим он очень быстро распадается в Λ<sup>0</sup> с вылетом фотона (время жизни составляет лишь 6{{e|−20}} с, поскольку распад происходит за счёт электромагнитного взаимодействия). Σ<sup>+</sup> (uus) и Σ<sup>−</sup> (dds) распадаются за примерно 10<sup>−10</sup> с на пион и нуклон. Σ<sup>+</sup> и Σ<sup>−</sup> ''не являются'' частицей и античастицей — это самостоятельные частицы, каждая из них (как, кстати, и Σ<sup>0</sup>) имеет свою античастицу. Массы Σ-гиперонов составляют около 1200 МэВ. Обнаружены также тяжёлые Σ-барионы, не являющиеся гиперонами (то есть содержащие вместо s-кварка более тяжёлый кварк).<br />
<br />
* [[Ξ-барионы]] (Ξ<sup>0</sup> и Ξ<sup>−</sup>) имеют спин 1/2, странность −2. Они содержат по два странных кварка; кварковый состав uss (Ξ<sup>0</sup>) и dss (Ξ<sup>−</sup>). Их масса близка к 1,3 ГэВ. Распадаются (с временем жизни около 10<sup>−10</sup> с) на пион и Λ<sup>0</sup>-гиперон. Существуют тяжёлые Ξ-барионы, не являющиеся гиперонами (один из странных кварков заменён c- или b-кварком).<br />
<br />
* [[Ω-барионы]] (существует лишь один тип этих частиц, Ω<sup>−</sup>-гиперон) имеют спин 3/2 и странность −3, состоят из 3 странных кварков (sss). Масса частицы 1,672 ГэВ. Преимущественные моды распада — на Λ<sup>0</sup>-гиперон и отрицательный [[каон]] или на Ξ<sup>0</sup> и отрицательный пион (время жизни около 10<sup>−10</sup> с). Открыты некоторые тяжёлые Ω-барионы, отличающиеся заменой одного из s-кварков на тяжёлый кварк.<br />
[[Файл:Baryon decuplet.svg|thumb|Декуплет барионов со спином 3/2]]<br />
[[Файл:Octeto bariônico.png|thumb|Октет барионов со спином 1/2]]<br />
Существует также широкий спектр короткоживущих возбуждённых состояний этих барионов.<br />
<br />
Большинство лёгких барионов в основном состоянии распадаются за счёт слабого взаимодействия, поэтому их время жизни относительно велико (исключение составляет, как было отмечено выше, Σ<sup>0</sup>-гиперон).<br />
<br />
Лёгкие барионы (гипероны, Δ-барионы и нуклоны) в зависимости от спина входят в состав одного из двух [[мультиплет]]ов: декуплета со спином 3/2 (Δ-барионы, Ω-гипероны и возбуждённые состояния Σ- и Ξ-гиперонов) и октета со спином 1/2 (нуклоны, Σ-, Λ- и Ξ-гипероны).<br />
<br />
== Изоспин и заряд ==<br />
Концепция изоспина была впервые предложена Вернером Гейзенбергом в 1932 году для объяснения сходства между протонами и нейтронами при сильном взаимодействии<ref>W. Heisenberg (1932)</ref>. Хотя они имели разные электрические заряды, их массы были настолько похожи, что физики полагали, что они были одной и той же частицей. Различные электрические заряды были объяснены результатом некоторого неизвестного возбуждения, похожего на спин. Позднее это неизвестное возбуждение в 1937 году благодаря [[Вигнер, Юджин|Юджину Вигнеру]] получило название изоспина<ref>{{статья |заглавие=On the Consequences of the Symmetry of the Nuclear Hamiltonian on the Spectroscopy of Nuclei |ссылка=https://archive.org/details/sim_physical-review_1937-01-15_51_2/page/n38 |издание=[[Physical Review]] |том=51 |номер=2 |страницы=106—119 |doi=10.1103/PhysRev.51.106 |bibcode= 1937PhRv...51..106W |язык=en |тип=journal |автор=E. Wigner |год=1937}}</ref>.<br />
<br />
Этой концепции придерживались до тех пор, пока в 1964 году [[Гелл-Ман, Марри|Марри Гелл-Манн]] не предложил модель кварка (первоначально содержавшую только кварки u, d и s)<ref>{{статья |заглавие=A Schematic of Baryons and Mesons |издание=[[Physics Letters]] |том=8 |номер=3 |страницы=214—215 |doi=10.1016/S0031-9163(64)92001-3 |bibcode= 1964PhL.....8..214G |автор=M. Gell-Mann |год=1964 |язык=en}}</ref>. Успех модели изоспина теперь понимается как результат одинаковых масс u и d кварков. Поскольку кварки u и d имеют одинаковые массы, частицы из одинакового числа также имеют одинаковые массы.<br />
<br />
== Барионная материя ==<br />
{{Falseredirect|Барионная материя}}<br />
'''Барио́нная материя''' — [[Материя (физика)|материя]], состоящая из барионов (нейтронов, протонов) и [[электрон]]ов. То есть, привычная форма материи, [[вещество]]. Согласно современным представлениям, 7 % её массы содержится в звёздах, 7 % холодный и горячий газ внутри галактик, 4 % газ в галактических кластерах, 28 % холодный межгалактический газ, 15 % тёплый межгалактический газ, 40 % в разреженном газе с волокнистой структурой<ref>[[arXiv.org]] ''Anna de Graaff, Yan-Chuan Cai, Catherine Heymans, John A. Peacock'' [https://arxiv.org/abs/1709.10378v1 Missing baryons in the cosmic web revealed by the Sunyaev-Zel’dovich effect] {{Wayback|url=https://arxiv.org/abs/1709.10378v1 |date=20190101013112 }}</ref><ref>''Taotao Fang'' [https://www.nature.com/articles/d41586-018-05432-2 Missing matter found in the cosmic web] {{Wayback|url=https://www.nature.com/articles/d41586-018-05432-2 |date=20190401181253 }} // [[Nature]],</ref>.<br />
Существует также ''барионная антиматерия'', или [[антивещество]].<br />
<br />
== Барионное число ==<br />
{{main|Барионное число}}<br />
Барионы подчиняются эмпирически установленному закону сохранения барионного числа: в замкнутой системе величина, равная разности количества барионов и количества антибарионов, сохраняется. Эта величина называется [[барионное число|барионным числом]]. Причины сохранения барионного числа пока неизвестны (во всяком случае, с ним не связано какое-либо [[калибровочное поле]], как с электрическим зарядом), однако во многих вариантах современных (пока не подтверждённых) теорий, расширяющих Стандартную Модель, этот закон может нарушаться. Если барионное число не сохраняется, то протон (самый лёгкий из барионов) может распадаться; однако пока [[распад протона]] не обнаружен — установлено только нижнее ограничение на время жизни протона (от 10<sup>29</sup> до 10<sup>33</sup> лет, в зависимости от канала распада). Предсказываются и другие процессы, не сохраняющие барионное число, например, [[нейтрон-антинейтронные осцилляции|нейтрон-антинейтронные]] [[Осцилляция|осцилляции]].<br />
<br />
== См. также ==<br />
{{wiktionary|барион}}<br />
* [[Список барионов]]<br />
* [[Гипероны]]<br />
<br />
== Примечания ==<br />
{{примечания}}<br />
<br />
== Литература ==<br />
* {{книга|автор=Jean Letessier, Johann Rafelski, T. Ericson, P. Y. Landshoff|заглавие=Hadrons and Quark-Gluon Plasma|издательство=[[Cambridge University Press]]|год=2002|allpages=415|isbn=9780511037276}}<br />
<br />
{{перевести|it|Barione}}<br />
{{Внешние ссылки}}<br />
{{Частицы}}<br />
<br />
[[Категория:Барионы| ]]<br />
[[Категория:Фермионы]]<br />
[[Категория:Адроны]]</div>imported>MBHbot