Cząsteczki złożone z trzech kwarków nazywane są barionami; dwa najbardziej znane baryiony to proton (złożony z dwóch kwarków w górę i jednego w dół) i neutronu (dwa kwarki w dół i jeden w górę). Wraz z mezonami - cząstkami złożonymi z kwarku i antykwarku - baryony tworzą hadrony (słyszeliście o hadronach, są one częścią nazwy najpotężniejszego zderzacza cząstek na świecie, dużego zderzacza hadronów, LHC).
Ponieważ składają się z kwarków, bariony „czują” silną siłę (lub silną siłę jądrową, jak się ją również nazywa), w której pośredniczą gluony. Innym rodzajem cząstek, które tworzą zwykłą materię, są leptony, które - o ile nam wiadomo - nie składają się z niczego (a ponieważ nie zawierają kwarków, nie biorą udziału w silnej interakcji… co jest innym sposobem mówiąc, że nie doświadczają silnej siły); elektron jest jednym z rodzajów leptonów. Baryony i leptony to fermiony, więc przestrzegaj zasady wykluczenia Pauliego (która między innymi mówi, że w danym stanie kwantowym może być tylko jeden fermion w dowolnym momencie… i ostatecznie dlaczego nie upadniesz na swoje krzesło).
W środowiskach, które znamy na co dzień, jedynym stabilnym barionem jest proton; w środowisku jąder większości atomów neutron jest również stabilny (a także w ekstremalnym otoczeniu gwiazdy neutronowej); istnieją jednak setki różnych rodzajów niestabilnych barionów.
Jednym z wielkich, otwartych pytań w kosmologii jest to, w jaki sposób powstały bariony - baryogeneza - i dlaczego w zasadzie we wszechświecie nie ma anty-baryion. Dla każdego barionu jest odpowiedni anty-baryton… istnieje na przykład anty-proton, anty-barytonowy odpowiednik protonu, złożony z dwóch górnych antykwarków i jednego dolnego antykwarków. Jeśli więc na początku była taka sama liczba barionów i anty-barionów, to dlaczego dzisiaj prawie nie ma tych drugich?
Astronomowie często używają terminu „materia barionowa” w odniesieniu do zwykłej materii; jest to trochę mylące, ponieważ obejmuje elektrony (które są leptonami)… i ogólnie wyklucza neutrina (i antyneutrina), które są również leptonami! Być może lepszym terminem może być materia, która oddziałuje poprzez elektromagnetyzm (tj. Odczuwa siłę elektromagnetyczną), ale to trochę kęs. Materia niebarionowa jest tym, z czego składa się (zimna) ciemna materia (CDM); CDM nie wchodzi w interakcje elektromagnetyczne.
Grupa danych cząstek utrzymuje tabele podsumowujące właściwości wszystkich znanych barionów. Stosunkowo nowym obszarem badań w astrofizyce (i kosmologii) są oscylacje akustyczne barionów (BAO); przeczytaj więcej na ten temat na stronie internetowej Los Alamos National Laboratory…
… Oraz w artykule Space Magazine Nowe poszukiwanie ciemnej energii wraca w przeszłość. Inne historie czasopisma Space Magazine zawierające baryony wyraźnie obejmują Is Dark Matter Made of Sterylne Neutrinos? Oraz Astronomers on Supernova High Alert.
Źródła:
Wikipedia
Hiperfizyka
