Nombre Baryonique

Nombre baryonique

Présentation

En physique des particules, le nombre baryonique est un nombre quantique invariant. Il peut être défini comme le tiers de la différence entre le nombre de quarks et le nombre d'antiquarks dans le système :

$B = \frac{N_q - N_{\overline{q}}}{3}$

où

$N_q \$ est le nombre de quarks, et

$N_{\overline{q}}$ est le nombre d'antiquarks.

Explication

Pourquoi prendre le tiers ? D'après les lois de l'interaction forte, il ne peut pas y avoir de particules colorées nues, c'est-à-dire que la charge de couleur d'une particule doit être neutre (blanche). Ceci ne peut être obtenu qu'en assemblant un quark d'une couleur avec un antiquark de l'anti-couleur opposée, ce qui donne un méson de nombre baryonique nul. Cela peut aussi être obtenu en combinant trois quarks chacun d'une couleur différente, ce qui donnera un baryon de nombre baryonique 1, ou trois anti-quarks donnant un anti-baryon de nombre baryonique -1. Il pourrait éventuellement exister une dernière possibilité consistant en 4 quarks et un anti-quark qui formeraient un pentaquark de nombre baryonique 1. La division par trois se justifie donc par le fait que la somme des quarks moins les antiquarks d'un système est toujours divisible par 3.

Conservation

Le nombre baryonique est conservé dans quasiment toutes les interactions du modèle standard, la seule exception pourrait résider dans l'anomalie chirale. Cette notion de conservation signifie ici que la somme des nombres baryoniques de toutes les particules initiales est la même que pour l'ensemble des particules après l'interaction.

Application à la physique nucléaire

Dans le cas de la physique nucléaire, le nombre baryonique s’apparente au nombre de masse A qui correspond au nombre de nucléons présents dans un noyau.

Anecdote

Les théories hypothétiques de grande unification permettraient une non-conservation des nombres baryonique et du nombre leptonique. Une signature de cette non-conservation pourrait alors être l'observation de la désintégration du proton, qui ne serait alors plus stable. Les mesures faites jusqu'à présent n'ont pas pu mettre en évidence cette désintégration, attribuant au proton un temps de vie moyen supérieur à 10³⁰ ans.

Voir aussi

Liens internes

• B−L
• Baryon
• Hadron
• Nombre leptonique
• Nombre quantique

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