Βαρυονικός αριθμός

Στη σωματιδιακή φυσική, ο βαρυονικός αριθμός είναι ένας περίπου διατηρούμενος κβαντικός αριθμός. Ορίζεται ως:

όπου
  είναι ο αριθμός των κουάρκ, και
  είναι ο αριθμός των αντικουάρκ.

Όπου ο συντελεστής 1/3 έχει προκύψει από τη θεωρία της κβαντικής χρωμοδυναμικής. Σύμφωνα με τους νόμους της ισχυρής αλληλεπίδρασης δε μπορεί να υπάρξει μεμονωμένο φορτίο χρώματος, δηλαδή το συνολικό φορτίο χρώματος ενός σωματιδίου πρέπει να είναι μηδέν (λευκό). Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μόνο βάζοντας μαζί ένα κουάρκ οποιουδήποτε χρώματος με το αντικουάρκ του, δίνοντας ένα μεσόνιο με βαρυονικό αριθμό μηδέν, συνδυάζοντας τρία κουάρκ δημιουργώντας ένα βαρυόνιο ή συνδυάζοντας τρία αντικουάρκ δημιουργόντας ένα αντι-βαρυόνιο με βαρυονικό αριθμό −1. 

Επομένως, τα κουάρκς εμφανίζονται μόνο σε τριάδες, εάν τα αντικουάρκ λογίζονται ως "αρνητικά κουάρκ". Ιστορικά, ο βαρυονικός αριθμός ορίστηκε πολύ πριν καθιερωθεί το μοντέλο των κουάρκ, οπότε αντί να αλλάξουν τον ορισμό, οι φυσικοί σωματιδίων απλά διαίρεσαν τον μέχρι τότε γνωστό κβαντικός αριθμός δια του τρία. Σήμερα είναι ίσως πιο ακριβές να μιλάμε για τη διατήρηση του αριθμού κουάρκ (quark number).

Σωματίδια που δεν περιέχουν κουάρκς ή αντικουάρκς έχουν βαρυονικό αριθμό μηδέν. Τέτοια σωματίδια είναι τα λεπτόνια, το φωτόνιο και τα W και Z μποζόνια. 

Ο βαρυονικός αριθμός διατηρείται σε σχεδόν όλες τις αλληλεπιδράσεις του καθιερωμένου μοντέλου. Τα μόνα προβλήματα εμφανίζονται σε ανωμαλίες της ελικότητας. 

Διατήρηση σημαίνει ότι το άθροισμα των βαρυονικών αριθμών όλων των εισερχόμενων σωματιδίων μιας αντίδρασης είναι το ίδιο με το άθροισμα των βαρυονικών αριθμών των εξερχόμενων σωματιδίων. 

Η παραβίαση του βαρυονικού αριθμού θα μπορούσε να οδηγεί σε διάσπαση του πρωτονίου, αλλά μόνο εάν ο βαρυονικός αριθμός αλλάζει μοναδιαία.

Σε υποθετικές θεωρίες, όπως στις μεγαλοενοποιημένες θεωρίες, επιτρέπεται η αλλαγή ενός βαρυονίου σε μερικά λεπτόνια, κάτι που συνεπάγεται την παραβίαση της διατήρησης του βαρυονικού και του λεπτονικού αριθμού. Η διάσπαση πρωτονίου θα ήταν ένα τέτοιο παράδειγμα.

Δείτε επίσης 
 Λεπτονικός αριθμός

Σωματιδιακή φυσική
Πυρηνική φυσική
Βαρυόνια
Κουάρκ
Καθιερωμένο πρότυπο