Barion

Drie kwarke vorm ’n barion.

’n Barion is ’n subatomiese deeltjie wat uit ’n ongelyke getal kwarke bestaan – minstens drie.[1] Hulle word ook as fermione geklassifiseer, met ander woorde deeltjies met ’n halftallige spin (s=1⁄2, s=3⁄2, s=5⁄2, ensovoorts).

Bekende voorbeelde is die proton en neutron. Die naam "barion" kom van die Griekse woord vir "swaar" (βαρύς, barys), omdat hulle in die tyd toe hulle dié naam gekry het, ’n groter massa gehad het as die meeste bekende deeltjies.

Elke barion het ’n ooreenstemmende antideeltjie (antibarion), waar die ooreenstemmende antikwarke die kwarke vervang. ’n Proton bestaan byvoorbeeld uit twee opkwarke en een afkwark; sy ooreenstemmende antideeltjie, die antiproton, bestaan uit twee op-antikwarke en een af-antikwark.

Eienskappe

Die deeltjies van die Standaardmodel.

Barione verskil van mesone, wat uit een kwark en een antikwark bestaan. Die barione en mesone vorm saam die familie van die hadrone, die versameling deeltjies wat uit kwarke bestaan (kwarke kom nie op hul eie voor nie). Barione is fermione en voldoen aan die Uitsluitingsbeginsel van Pauli. Mesone daarenteen is bosone.

Aangesien barione opgebou is uit kwarke, neem hulle deel aan die sterk wisselwerking, in teenstelling met byvoorbeeld leptone, wat nie uit kwarke opgebou is nie. Die bekendste barione is die protone en neutrone, wat saam die grootste deel van die massa van die sigbare materie in die heelal vorm, asook die bestanddele uitmaak van die kern van elke atoom. Elektrone (die ander belangrike komponent van atome) is daarenteen leptone, wat nie deur die sterk krag bemiddel word nie. Elke barion het ’n ooreenstemmende antibarion, waar kwarke vervang word deur hul ooreenstemmende antikwarke. ’n Proton bestaan byvoorbeeld uit twee op-kwarke en een af-kwark, en die ooreenstemmende antideeltjie, die antiproton, bestaan uit twee op-antikwarke en een af-antikwark.

Naas die proton en neutron (met ’n halveringstyd van respektiewelik meer as 1032 jaar en 920 sekondes vir vrye neutrone) is daar nog barione bekend met ’n baie kort halveringstyd (sowat 10-23 tot 10-10 sekonde).

Die getal barione in ’n stelsel word die bariongetal genoem. Dit is ’n konstante, wat beteken die getal barione minus die getal antibarione bly by alle (bekende) reaksies dieselfde.

Deltabarione

Die deltabarione is ’n familie ligte barione wat net uit op- en afkwarke bestaan. Hul simbole is Δ++, Δ+, Δ0 en Δ- en hulle het ’n lading van onderskeidelik +2, +1, 0 en −1.

Pentakwarke

In 2003 het ’n paar eksperimente die bestaan aangetoon van sogenaamde pentakwarke – "eksotiese" barione wat uit vyf kwarke bestaan.

In die teorie kan heptakwarke (5 kwarke, 2 antikwarke), nonakwarke (6 kwarke, 3 antikwarke), ensovoorts ook bestaan.

Isospin

Die begrip "isospin" is in 1932 die eerste keer voorgestel deur die Duitse fisikus Werner Heisenberg om die ooreenkomste tussen protone en neutrone onder die sterk wisselwerking te verduidelik.[2] Hoewel hulle verskillende elektriese ladings het, is hulle massa so eenders dat fisici eers geglo het hulle is dieselfde deeltjie. Die verskil in ladings is toegeskryf aan die resultaat van die een of ander onbekende opwekking soortgelyk aan spin. Die Hongaars-Amerikaanse fisikus Eugene Wigner het hierdie onbekende opwekking later, in 1937, isospin genoem.[3]

Hierdie geloof het geduur tot in 1964, toe die Amerikaanse fisikus Murray Gell-Mann die kwarkmodel voorgestel het (wat aanvanklik net die op-, af- en vreemdkwarke bevat het).[1] Die sukses van die isospinmodel word nou verstaan as die resultaat van die ooreenstemmende massas van op- en afkwarke. Omdat hulle dieselfde massas het, het deeltjies wat uit dieselfde hoeveelheid bestaan, dan ook dieselfde massa.

Sien ook

Verwysings

  1. ↑ 1,0 1,1 Gell-Mann, M. (1964). "A schematic model of baryons and mesons". Physics Letters. 8 (3): 214–215. Bibcode:1964PhL.....8..214G. doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3.
  2. ↑ W. Heisenberg (1932). "Über den Bau der Atomkerne". Zeitschrift für Physik (in Duits). 78 (3–4): 156–164. Bibcode:1932ZPhy...78..156H. doi:10.1007/BF01337585.
  3. ↑ E. Wigner (1937). "On the Consequences of the Symmetry of the Nuclear Hamiltonian on the Spectroscopy of Nuclei". Physical Review. 51 (2): 106–119. Bibcode:1937PhRv...51..106W. doi:10.1103/PhysRev.51.106.

Eksterne skakels