重子數
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粒子物理學中的味 |
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相關量子數: |
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味混合 |
重子數是粒子物理學中定義的一個量子數,常用 B 來表示。規定重子的重子數為 +1,反重子的重子數為 -1,其他粒子如輕子、介子、規範玻色子的重子數為 0。
根據夸克禁閉,組成粒子的夸克的色荷總和必須為零(即白色)。正常強子實現色荷為白色有三種方式:
由於重子數這一概念是在夸克模型之前就被公認,所以粒子物理學沒有修改重子數的定義,而是把夸克的重子數定義為1/3。重子數守恆實際上是夸克數守恆。
奇異強子是在強子基礎上增加具有匹配顏色-反顏色的夸克對形成。如五夸克態由匹配的能組成重子的三個夸克與匹配的能組成介子的一對夸克-反夸克組成,其重子數為1。四夸克態由能組成介子的兩對夸克-反夸克組成,其重子數為0。
重子數守恆律
重子數是一個相加性量子數,在粒子物理學中,反應之前各粒子的重子數之和等於反應之後各粒子的重子數之和,這就是重子數守恆定律。
重子數守恆定律對於強交互作用、弱交互作用、電磁交互作用都是成立的,違反重子數守恆定律的反應是嚴格禁戒的。
重子數守恆定律的一個推論是在反應中,重子和反重子對是同時產生或湮滅的。
不過,重子數守恆定律在粒子物理學標準模型中是近似成立的,在極端條件下(如宇宙大爆炸初期),一個重子可以變成若干個輕子,從而破壞了重子數守恆與輕子數守恆。質子的衰變就是這樣一個例子,雖然人類還從來沒觀測到這一現象。