Baryonenzahl

Die Baryonenzahl $ B\!\, $ der Teilchenphysik, eine Quantenzahl der Elementarteilchen, ist definiert als die Differenz der Anzahl der Quarks und der Anzahl der Antiquarks, geteilt durch 3:

$ B={\frac {n_{q}-n_{\overline {q}}}{3}} $.

Somit beträgt sie:

• +1 für Baryonen wie das Proton und das Neutron (jeweils zusammengesetzt aus 3 Quarks)
• +1/3 für Quarks
• 0 für Leptonen (wie z.B. das Elektron) und für Mesonen
• −1/3 für Antiquarks sowie
• −1 für Antibaryonen (jeweils zusammengesetzt aus 3 Antiquarks).

Baryonenzahl als Erhaltungsgröße

Nach dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik ist die Baryonenzahl eine absolute Erhaltungsgröße, weshalb das leichteste Baryon, das Proton, stabil ist.

In vielen über das Standardmodell hinausgehenden Theorien wie z. B. der Großen vereinheitlichten Theorie (GUT) ist die Baryonenzahl jedoch keine exakte Erhaltungsgröße, so dass Protonen mit der Zeit zerfallen, allerdings mit einer sehr großen Halbwertszeit.

Auch die derzeit angenommenen Mechanismen der Baryogenese, der Entstehung des Ungleichgewichts von Materie und Antimaterie im frühen Universum Sekundenbruchteile nach dem Urknall, setzen die Nichterhaltung der Baryonenzahl voraus.

In den meisten Versionen der GUT bleibt jedoch wenigstens die Differenz B-L von Baryonen- und Leptonenzahl streng erhalten.

Literatur

• Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche: Teilchen und Kerne: eine Einführung in die physikalischen Konzepte.. Springer DE, 2009, ISBN 978-3-540-68080-2, S. 109f.
• Wolfgang Demtröder: Experimentalphysik 4: Kern-, Teilchen- Und Astrophysik.. Springer DE, 1. Januar 2010, ISBN 978-3-642-01598-4, S. 188–.
• Klaus Bethge, Ulrich E. Schröder: Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen.. John Wiley & Sons, 30. April 2012, ISBN 978-3-527-66216-6, S. 296–.