В физике элементарных частиц барионное число — это приблизительно сохраняемое квантовое число системы. Оно определяется как:

где

— количество кварков и

— количество антикварков.

Почему присутствует деление на три? По законам сильного взаимодействия полный цветовой заряд частицы должен быть нулевым («белым»), (см. конфайнмент). Этого можно добиться соединением кварка одного цвета с антикварком соответствующего антицвета, создав мезон с барионным числом 0, либо соединением трёх кварков в барион с барионным числом +1, либо соединением трёх антикварков в антибарион с барионным числом −1. Другая возможность — это экзотический пентакварк, состоящий из 4 кварков и 1 антикварка.

Итак, кварки всегда присутствуют тройками, если считать антикварк за «отрицательный кварк». Исторически барионное число было определено задолго до того, как установилась сегодняшняя кварковая модель — так что вместо изменения определения физики просто разделили давно известное квантовое число на три. Теперь более точно говорить о сохранении кваркового числа.

Частицы, не содержащие кварков или антикварков, имеют барионное число, равное 0. Это такие частицы, как лептоны, фотон, W и Z бозоны.

Барионное число приблизительно сохраняется во всех взаимодействиях Стандартной модели. Исключение — это хиральная аномалия. Также известно, что электрослабые сфалероны нарушают закон сохранения барионного числа.

«Сохранение» означает, что сумма барионных чисел всех частиц в начале реакции равна сумме барионных чисел всех частиц в конце реакции.

Нарушение закона сохранения барионного числа может привести к распаду протона, но только если барионное число изменится на единицу.

До сих пор являющаяся лишь гипотезой идея теории великого объединения позволяет превратить барион в пучок лептонов, тем самым нарушив законы сохранения лептонного и барионного чисел. Если бы распад протона был зарегистрирован, он явился бы примером такого процесса.

См. также

• распад протона
• лептонное число
• B-L
• аромат (физика)
• изоспин
• гиперзаряд