it Legge di conservazione del numero barionico

In fisica delle particelle la legge di conservazione del numero barionico stabilisce che quando nelle reazioni subnucleari viene prodotto un certo numero di barioni, simultaneamente si crea un eguale numero di antibarioni.

Origine

Per descrivere matematicamente questo fenomeno, è stato introdotto un nuovo numero quantico: il numero barionico, una variabile, indicata convenzionalmente con la lettera B. Si assegna a B il valore +1 se la particella considerata è un barione e il valore -1 se la particella considerata è un antibarione. Tenuto conto della struttura dei nucleoni, ai quark si assegna, di conseguenza, al numero barionico il valore +1/3 mentre agli antiquark viene assegnato -1/3. Tutte le altre particelle hanno numero barionico nullo.

Gli esperimenti dimostrano che il numero barionico si conserva in tutti i decadimenti e le reazioni fra particelle finora osservate. Una conseguenza immediata della conservazione del numero barionico è che anche il numero totale di quark meno quello degli antiquark coinvolti in una reazione si conserva.

Violazioni

Nel Modello Standard è possibile violare la legge di conservazione del numero barionico per via dell'anomalia chirale.

In alcune estensioni del modello standard la conservazione del numero barionico non è richiesta. Eliminando questa legge di conservazione uno dei possibili effetti sarebbe il decadimento del protone in particelle più leggere in un processo che, quindi, è favorito dal punto di vista energetico^[1]:

$p\rightarrow \pi ^{0}+e^{+}$

L'osservazione di questo decadimento, anche se permesso, presenta comunque altre difficoltà: le stime del tempo di vita media del protone forniscono come risultato un limite minimo di 10³³ anni^[2] che è superiore all'età dell'universo. Un tale fenomeno si potrebbe, quindi, osservare, in un anno se si osservasse un campione composto da circa 10³³ protoni.

Note

^ In natura le particelle tendono sempre a decadere negli stati a minor energia.
^ Fra gli altri Yoichiro Suzuki, Multi-Megaton Water Cherenkov Detector for a Proton Decay Search -- TITAND, in International workshop on Neutrino Oscillations and their Origins, dicembre 2000, Tokyo, dicembre 2000. URL consultato il 25 febbraio 2008.

Bibliografia

Michael E. Peskin, Daniel V. Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, Addison-Wesley, 1995, ISBN 0-201-50397-2.

Voci correlate

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[1] In natura le particelle tendono sempre a decadere negli stati a minor energia.

[2] Fra gli altri Yoichiro Suzuki, Multi-Megaton Water Cherenkov Detector for a Proton Decay Search -- TITAND, in International workshop on Neutrino Oscillations and their Origins, dicembre 2000, Tokyo, dicembre 2000. URL consultato il 25 febbraio 2008.

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