ΒΑΡΥΟΝΙΟ

ΒΑΡΥΟΝΙΟ

ΒΑΡΥΟΝΙΟ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Το βαρυόνίο είναι ένα σύνθετο υποατομικό σωματίδιο που αποτελείται από τρία κουάρκ (σε αντιδιαστολή με τα μεσόνια,που αποτελούνται από ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ).

Το βαρυόνίο είναι ένα σύνθετο υποατομικό σωματίδιο που αποτελείται από τρία κουάρκ

 Τα βαρυόνια και τα μεσόνια ανήκουν στην οικογένεια των αδρονίων,δηλαδή σωματίδια που κατασκευάζονται από κουάρκ.Τα βαρυόνια είναι φερμιόνια,σε αντίθεση με τα μεσόνια που είναι μποζόνια.Υπακούουν δηλαδή στη στατιστική Φέρμι-Ντιράκ,ενώ μπορούν να συμμετέχουν και σε ισχυρές αλληλεπιδράσεις.Τα βαρυόνια διαθέτουν έναν κβαντικό αριθμό,τον βαρυονικό,ο οποίος διατηρείται σε κάθε είδους αλληλεπιδράσεις

 Το όνομα "βαρυόνιο" προέρχεται από την ελληνική λέξη βαρύς επειδή,κατά τη στιγμή της ονομασίας τους,πιστευόταν ότι τα σωματίδια αυτά είχαν πολύ μεγάλη μάζα σε σχέση με τα υπόλοιπα.

Το μοντέλο του βαρυονίου

 Τα βαρυόνια συμμετέχουν στην ισχυρή αλληλεπίδραση,ενώ τα λεπτόνια,τα οποία δεν είναι κουάρκ βάση,δεν συμμετέχουν.Τα πιο γνωστά είναι τα βαρυόνια πρωτόνια και τα νετρόνια που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της μάζας της ορατής ύλης στο σύμπαν.Τα ηλεκτρόνια είναι λεπτόνια.Κάθε βαρυόνιο έχει ένα αντίστοιχο αντισωματίδιο.Για παράδειγμα,το πρωτόνιο έχει το αντίστοιχο αντισωματίδιο του,το αντιπρωτόνιο.

ΙΣΤΟΡΙΑ 

 Τα βαρυόνια που αλληλεπιδρούν έντονα με τα φερμιόνια που συμμετέχουν στην ισχυρή αλληλεπίδραση και περιγράφονται από τη στατιστική Fermi-Dirac,που ισχύουν για όλα τα σωματίδια και υπακούουν στην αρχή του Pauli.Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τα μποζόνια.Τα βαρυόνια,μαζί με τα μεσόνια είναι αδρόνια,που σημαίνει ότι τα σωματίδια που αποτελούνται από κουάρκ.

Η οκταπλέτα των βαρυονίων-βαρυόνια που έχουν σπιν 1/2  

 Τα κουάρκ έχουν αριθμούς βαρυονίων Β=1/3 και τα αντικουάρκ έχουν βαρυονικούς αριθμούς Β=-1/3.Ο όρος "βαρυόνιο" συνήθως αναφέρεται σε τρία κουάρκ (Β=1/3+1/3+1/3=1).

Η λεγόμενη δεκαπλέτα των βαρυονίων-βαρυόνια που έχουν σπιν 3/2

 Άλλα βαρυόνια έχουν προταθεί,όπως τα πεντακουάρκ  βαρυόνια που αποτελούνται από τέσσερα κουάρκ και ένα αντικουάρκ (Β=1/3+1/3+1/3+1/3-1/3=1),αλλά η ύπαρξή τους δεν είναι γενικά αποδεκτή.Η θεωρία,των εφτάκουαρκ (5 κουάρκ,2 αντικουάρκ),εννέακουαρκ (6 κουάρκ,αντικουάρκ 3),κλπ.,θα μπορούσαν επίσης να υπάρχουν.

ΒΑΡΥΟΝΙΚΗ ΥΛΗ

 Βαρυονική ύλη είναι η ύλη που αποτελείται κυρίως από βαρυόνια (κατά βάρος),η οποία περιλαμβάνει άτομα από κάθε είδος.

 Μη βαρυονική ύλη,όπως υπονοείται από το όνομα,είναι οποιοδήποτε είδος της ύλης που δεν αποτελείται κυρίως από βαρυόνια.

Βαρυονική ύλη είναι η ύλη που αποτελείται κυρίως από βαρυόνια (κατά βάρος),η οποία περιλαμβάνει άτομα από κάθε είδος

 Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει τη συνηθισμένη ύλη,όπως τα νετρίνα ή τα ελεύθερα ηλεκτρόνια.Ωστόσο,μπορεί να περιλαμβάνει και τα υπερσυμμετρικά σωματίδια ή τις μαύρες τρύπες.

Η διάκριση μεταξύ βαρυονικής και μη βαρυονικής ύλης είναι σημαντική στην κοσμολογία γιατί έχουμε υποθέσει ότι στο Big Bang που παράγεται από μια κατάσταση με ίσα ποσά από βαρυόνια και από αντιβαρυόνια

 Η διάκριση μεταξύ βαρυονικής και μη βαρυονικής ύλης είναι σημαντική στην κοσμολογία γιατί έχουμε υποθέσει ότι στο Big Bang που παράγεται από μια κατάσταση με ίσα ποσά από βαρυόνια και από αντιβαρυόνια.

ΒΑΡΥΟΓΕΝΝΕΣΗ

 Η διαδικασία με την οποία τα βαρυόνια έρχονται να υπερτερούν αριθμητικά των αντισωματιδίων τους ονομάζεται βαρυογέννεση.

 Τα πειράματα έχουν δείξει ότι ο αριθμό των κουάρκ στο σύμπαν είναι μια σταθερή ποσότητα και πιο συγκεκριμένα,ο αριθμός των βαρυονίων είναι σταθερός.Στην τεχνική γλώσσα,ο συνολικός αριθμός των βαρυονίων φαίνεται να διατηρείται.

Η διαδικασία με την οποία τα βαρυόνια έρχονται να υπερτερούν αριθμητικά των αντισωματιδίων τους ονομάζεται βαρυογέννεση

 Μεγάλη ενοποιημένη θεωρία της φυσικής σωματιδίων,επίσης,προβλέψει ότι ένα μόνο πρωτόνιο μπορεί να διασπαστεί,αλλάζοντας τον αριθμό των βαρυονίων από ένα.Ωστόσο,αυτό δεν έχει ακόμη παρατηρηθεί στο πλαίσιο πειράματος.Η υπέρβαση των βαρυονίων σε αντιβαρυόνια πάνω στο σημερινό σύμπαν είναι πιθανό να οφείλεται στη μη-διατήρηση του αριθμού των βαρυονίων στο πολύ πρώιμο σύμπαν,αν και αυτό δεν είναι πλήρως κατανοητό.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΒΑΡΥΟΝΙΩΝ

 Τα πιο συνηθισμένα βαρυόνια είναι τα γνωστά πρωτόνια και νετρόνια,τα οποία αποτελούν τους δομικούς λίθους του ατομικού πυρήνα.Άλλα σωματίδια που ανήκουν στην οικογένεια των βαρυονίων είναι τα σωμάτια Δ,Σ,Λ,Ξ και Ω.