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과학

바리온

바리온과학
영문명
Baryon
소속
강입자
보통의 구성
쿼크 세 개
대표 예
양성자와 중성자
바리온은 양성자와 중성자를 포함하는 강입자의 부류이다. 보통의 구성 쿼크 모형에서는 쿼크 세 개의 결합으로 기술하며, 쿼크 조합이 같더라도 스핀 등 다른 상태가 다르면 서로 다른 바리온일 수 있다.

익숙한 두 바리온

양성자는 업 쿼크 두 개와 다운 쿼크 한 개, 중성자는 업 쿼크 한 개와 다운 쿼크 두 개의 기본 조합으로 나타낸다. 전하를 각각 더하면 양성자는 +e, 중성자는 0이다. 전하가 0이라는 이유로 중성자가 다른 부류가 되는 것은 아니다.

조합만 같다고 같은 입자는 아니다

양성자와 델타 플러스는 모두 업 두 개와 다운 한 개의 조합으로 기술할 수 있지만 같은 입자가 아니다. 양성자의 스핀은 1/2이고 델타 플러스의 스핀은 3/2이다. 구성 성분의 이름만 나열하는 정보로는 입자의 모든 성질을 정할 수 없음을 보여 준다.

전하가 둘인 바리온

업 쿼크 세 개로 나타내는 델타 플러스 플러스의 전하는 +2e이다. 세 성분이 각각 +2e/3이므로 합은 2e가 된다. 따라서 바리온의 전하는 반드시 양성자와 같은 +e여야 한다는 규칙은 없다. 중성자처럼 0인 경우도, 음전하인 경우도 있다.

중간자와 비교하기

보통의 중간자는 쿼크와 반쿼크 한 쌍으로 기술한다. 두 부류 모두 강입자이지만 기본 구성 조합은 다르다. 바리온을 구분할 때에는 단순히 더 무거운 입자라는 인상이나 전하의 부호에 기대기보다 구성 쿼크와 스핀 등 양자 상태를 함께 살펴야 한다.

관련 문서

쿼크 / 강입자 / 중간자 / 양성자 / 중성자 / 스핀 / 전하 / 불변 질량