什么是重子数守恒定律-定义

什么是重子

重子是否存在费米子强相互作用．一般来说，参与强相互作用的粒子被称为强子:质子和中子强子。的强子进一步再细分成重子而且介子，根据夸克数量它们包含。质子和中子各包含三个夸克;它们属于被称为重子的粒子家族。其他重子是，和。另一方面，介子玻色子它们由两个夸克组成:一个夸克和一个反夸克。除了电荷和自旋(重子的1/2)，这些粒子还有另外两个量子数:重子数(B)而且奇异性(S)．重子的重子数B为1，而它们的反粒子(称为反重子)的重子数为−1。例如，氘(deuteron)的原子核包含一个质子和一个中子(每个中子的重子数为1)，重子数为2。

由于重子构成了普通原子的大部分质量，日常物质常被称为重子．

重子数守恒是重子相互作用和衰变的重要规律。没有已知的相互作用违反重子数守恒。

重子数

在粒子物理学中重子数用来表示哪些粒子是重子，哪些粒子不是。每个重子的重子数是1，每个反重子的重子数是-1。其他非重子粒子的重子数为0。由于存在像五夸克和四夸克这样的外来强子，重子数的一般定义如下:

其中n_问夸克的数量，和n_问是反夸克的数量。

的重子数是一个守恒量子数在所有的粒子反应中。守恒的意思是所有进入的粒子的重子数的总和等于反应产生的所有粒子的重子数的总和。物理学定律中轻微的不对称使得重子在大爆炸中被创造出来。

重子数守恒定律

在分析核反应时，我们应用许多的守恒定律．核反应都受制于古典守恒定律,动力，角动量,能源(包括其他能量)。其他的守恒定律，没有被经典物理学预测到，是电荷，轻子数和重子数．有些法律在任何情况下都能遵守，有些则不然。

重子数是对核子数，它在非相对论性核反应和衰变中是守恒的。的重子数守恒定律州:

所有进入的粒子的重子数的总和等于反应产生的所有粒子的重子数的总和。

例如，以下反应从未被观察到:

即使进入的质子有足够的能量和电荷，能量等等，都是守恒的。这个反应没有保留重子数，因为左边有B =+2，右边有B =+1。

另一方面，以下反应(质子-反质子对的产生)确实会保存B，并且当入射质子有足够的能量(阈值能量= 5.6 GeV)时确实会发生:

如所示，方程两边B = +2。

从这些反应和其他反应中，重子数守恒被确立为物理学的基本原理。

这一原则为质子的稳定性．由于质子是所有重子中最轻的粒子，假设它衰变的产物必须是非重子。因此，这种衰变破坏了重子数的守恒。必须补充的是，一些理论认为质子实际上是不稳定的，半衰期很长(~10^30.它们会衰变成轻子。目前还没有实验证据表明质子会衰变。

参见:

法律的保护