Барионный заряд
Барио́нный заря́д (барионное число), характеристика частиц (и системы частиц), вытекающая из установленного опытным путём закона сохранения «тяжёлых» частиц – барионов. Понятие «барионный заряд» введено в 1938 г. швейцарским физиком Э. Штюкельбергом для объяснения стабильности протона, поскольку законы сохранения энергии, импульса, момента количества движения и электрического заряда не могут «запретить» возможности распада протона на более лёгкие частицы. Никогда не наблюдались процессы, в которых барионы переходили бы в более лёгкие частицы без испускания барионов. Замеченные закономерности были сформулированы в виде закона сохранения числа барионов: во всех процессах разность общего числа барионов и общего числа антибарионов сохраняется.
Закону сохранения числа барионов можно придать форму, аналогичную закону сохранения электрического заряда, если приписать барионам специфический барионный заряд (принимаемый для нуклонов условно за единицу), антибарионам – противоположное по знаку значение барионного заряда, а для лептонов, калибровочных бозонов и мезонов (состоящих из одинакового числа кварков и антикварков) принять барионный заряд равным нулю. Все наблюдаемые барионы имеют целый барионный заряд, а для кварков и антикварков он равен соответственно 1/3 и –1/3. В отличие от электрического и цветового зарядов, барионный заряд сохраняется приближённо. Нарушение закона сохранения барионного заряда может происходить за счёт гипотетического «сверхслабого» взаимодействия, существование которого предсказывается в некоторых теориях Великого объединения сильных и электрослабых взаимодействий. Эксперименты, проведённые с целью обнаружить распад протона, показали, что время его жизни во всяком случае больше 1032 лет. Нарушение закона сохранения барионного заряда привлекается для объяснения барионной асимметрии Вселенной, т. е. отсутствия во Вселенной сколько-нибудь заметного количества антивещества.