Liste der Baryonen

Die folgenden Tabellen enthalten die Grundzustände aller bekannten und vorhergesagten Baryonen mit Gesamtdrehimpuls J = ¹⁄₂ oder J = ³⁄₂ und positiver Parität.

Die in den Tabellen verwendeten Formelzeichen sind:

• ${\displaystyle I}$ (Isospin), ${\displaystyle J}$ (Gesamtdrehimpuls), ${\displaystyle P}$ (Parität), ${\displaystyle Q}$ (elektrische Ladung), ${\displaystyle B}$ (Baryonenzahl), ${\displaystyle S}$ (Strangeness), ${\displaystyle C}$ (Charm), ${\displaystyle B'}$ (Bottomness),
• u (Up-Quark), d (Down-Quark), s (Strange-Quark), c (Charm-Quark) und b (Bottom-Quark) sowie
• die Symbole für die Teilchen selbst: p, n und griechische Majuskeln.

Es sind jeweils die Eigenschaften und die Quark-Zusammensetzung der Teilchen aufgelistet. Für die zugehörigen Antiteilchen sind Quarks durch Antiquarks zu ersetzen und die Vorzeichen der Quantenzahlen ${\displaystyle Q}$, ${\displaystyle B}$, ${\displaystyle S}$, ${\displaystyle C}$ und ${\displaystyle B'}$ kehren sich um. Werte in rot sind durch das Experiment noch nicht sicher bestätigt, aber durch das Quarkmodell vorhergesagt und in Übereinstimmung mit den Messungen.^[1][2]

Die Ziffern in Klammern hinter einem Zahlenwert bezeichnen die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes. (Beispiel: Die Angabe 1192,642(24) ist gleichbedeutend mit 1192,642 ± 0,024.)

Nomenklatur

Baryonen werden mit den Symbolen N, Δ, Λ, Σ, Ξ und Ω bezeichnet, die zusätzlich mit tiefgestellten Kleinbuchstaben c und b versehen sein können. Die Benennung erfolgt nach den folgenden Regeln:^[3]

1. Baryonen mit 3 u- oder d-Quarks heißen N (Isospin ¹⁄₂) oder Δ (Isospin ³⁄₂).
2. Baryonen mit 2 u- oder d-Quarks heißen Λ (Isospin 0) oder Σ (Isospin 1). Ist das dritte Quark ein schweres Quark (c oder b), so wird ein entsprechendes Subskript angehängt.
3. Baryonen mit 1 u- oder d-Quark heißen Ξ (Isospin ¹⁄₂). Verbleibende schwere Quarks werden wiederum mit einem oder zwei Subskripts bezeichnet, z. B. Ξ_c, Ξ_cc oder Ξ_b.
4. Baryonen mit 0 u- oder d-Quarks heißen Ω (Isospin 0). Schwere Quarks werden durch bis zu drei Subskripts bezeichnet.
5. Bei Baryonen, die durch die starke Wechselwirkung zerfallen, wird die Masse in Klammern nachgestellt.
6. Jedem Baryon lässt sich ein Antiteilchen zuordnen, welches aus den entsprechenden Antiquarks zusammengesetzt ist. Antiteilchen werden mit einem Querstrich gekennzeichnet: so steht beispielsweise ${\displaystyle \mathrm {p} }$ für ein Proton, ${\displaystyle {\bar {\mathrm {p} }}}$ für ein Antiproton.

Zusammengefasst bestimmen also die Zahl der u- und d-Quarks und der Isospin das Symbol des Teilchens, und tiefgestellte Kleinbuchstaben zeigen schwere Quarks an.

Baryonen mit J^P = ¹⁄₂⁺

Baryonen mit J^P = ³⁄₂⁺

Baryonenresonanzen

Die folgende Tabelle fasst die Namen, die Quantenzahlen (sofern bekannt) und den derzeitigen Status der Baryonen zusammen.^[37] Baryonenresonanzen sind kurzlebige Anregungen von Baryonen; ihre Masse steht jeweils in Klammern. Für Resonanzen von N, Δ und Ξ sind die Partialwellen der πN-Streuung mit dem Symbol ${\displaystyle L_{2I,2J}}$ angegeben, wobei ${\displaystyle L}$ der Bahndrehimpuls (S, P, D, F usw.) ist. ${\displaystyle I}$ bezeichnet den Isospin und ${\displaystyle J}$ ist der Gesamtdrehimpuls. Für Resonanzen von Λ und Σ ist entsprechend die KN-Partialwelle ${\displaystyle L_{I,2J}}$ angegeben.^[38] Die Spin-Parität ${\displaystyle J^{P}}$ (sofern bekannt) wird bei jedem Teilchen angegeben.

Siehe auch

• Liste der Mesonen

Literatur

• K. Nakamura et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. In: Journal of Physics G. 37. Jahrgang, 2010, S. 075021, doi:10.1088/0954-3899/37/7A/075021, bibcode:2010JPhG...37g5021N. 
• W. Heisenberg: Über den Bau der Atomkerne III. In: Zeitschrift für Physik. 80. Jahrgang, 1932, S. 587–596, doi:10.1007/BF01335696, bibcode:1933ZPhy...80..587H. 
• S.S.M. Wong: Introductory Nuclear Physics. 2nd Auflage. John Wiley & Sons, New York (NY) 1998, ISBN 0-471-23973-9. 
• J.G. Körner, M. Krämer, D. Pirjol: Heavy Baryons. In: Progress in Particle and Nuclear Physics. 33. Jahrgang, 1994, S. 787–868, doi:10.1016/0146-6410(94)90053-1, arxiv:hep-ph/9406359, bibcode:1994PrPNP..33..787K. 
• W. Heisenberg: Über den Bau der Atomkerne II. In: Zeitschrift für Physik. 78. Jahrgang, 1932, S. 156–164, doi:10.1007/BF01337585, bibcode:1932ZPhy...78..156H. 
• W. Heisenberg: Über den Bau der Atomkerne I. In: Zeitschrift für Physik. 77. Jahrgang, 1932, S. 1–11, doi:10.1007/BF01342433, bibcode:1932ZPhy...77....1H. 
• D.M. Manley: Status of baryon spectroscopy. In: Journal of Physics: Conference Series. 5. Jahrgang, 2005, S. 230–237, doi:10.1088/1742-6596/9/1/043, bibcode:2005JPhCS...9..230M. 
• M. Gell-Mann: A Schematic of Baryons and Mesons. In: Physics Letters. 8. Jahrgang, Nr. 3, 1964, S. 214–215, doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3, bibcode:1964PhL.....8..214G. 

Weblinks

• Particle Data Group – The Review of Particle Physics

Einzelnachweise

1. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Particle summary tables – Baryons (PDF; 224 kB)
2. ↑ J.G. Körner et al. (1994)
3. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Naming scheme for hadrons (PDF; 62 kB)
4. ↑ C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – p (PDF; 184 kB)
5. ↑ C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – n (PDF; 169 kB)
6. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Λ (PDF; 127 kB)
7. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ⁺ (PDF; 131 kB)
8. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ⁰ (PDF; 48 kB)
9. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Σ⁻ (PDF; 128 kB)
10. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ⁰ (PDF; 77 kB)
11. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ξ⁻ (PDF; 136 kB)
12. ↑ M. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – Λ_c (PDF; 187 kB)
13. ↑ ^{a b c} C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Σ_c (PDF; 52 kB)
14. ↑ M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Ξ_c⁺ (PDF; 73 kB)
15. ↑ M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Ξ_c⁰ (PDF; 61 kB)
16. ↑ M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Ξ′_c⁺ (PDF; 33 kB)
17. ↑ M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Ξ′_c⁰ (PDF; 32 kB)
18. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Particle listings – Ω_c⁰ (PDF; 92 kB)
19. ↑ M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Ξ_cc⁺⁺ (PDF; 32 kB)
20. ↑ LHCb-Kollaboration: Observation of the doubly charmed baryon Ξ_cc⁺⁺ (Memento vom 12. Juli 2017 im Internet Archive) LHCb-PAPER-2017-018, 6. Juli 2017 (englisch) – die Autorenliste umfasst etwa 131 Zeilen mit je etwa 6 Autoren
21. ↑ „Xi cc++“: Neues Teilchen entdeckt orf.at, 6. Juli 2017, abgerufen 6. Juli 2017.
22. ↑ M. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – Λ_b (PDF; 183 kB)
23. ↑ ^{a b} M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Σ_b (PDF; 38 kB)
24. ↑ ^{a b} M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Ξ_b (PDF; 92 kB)
25. ↑ C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Ξ_b′(5935)⁻ (PDF; 29 kB)
26. ↑ C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Ω_b⁻ (PDF; 49 kB)
27. ↑ ^{a b c d} C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Δ(1232) (PDF; 79 kB)
28. ↑ ^{a b c} C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Σ(1385) (PDF; 98 kB)
29. ↑ ^{a b} C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Ξ(1530) (PDF; 57 kB)
30. ↑ C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Ω⁻ (PDF; 69 kB)
31. ↑ ^{a b c} C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Σ_c(2520) (PDF; 55 kB)
32. ↑ ^{a b} M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Ξ_c(2645) (PDF; 38 kB)
33. ↑ C. Patrignani et al. (2017): Particle listings – Ω_c(2770) (PDF; 33 kB)
34. ↑ ^{a b} M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Σ_b^* (PDF; 37 kB)
35. ↑ M. Tanabashi et al. (2019): Particle listings – Ξ_b(5945)⁰ (PDF; 32 kB)
36. ↑ M. Tanabashi et al. (2018): Particle listings – Ξ_b(5955)⁻ (PDF; 28 kB)
37. ↑ P.A. Zyla et al. (2020): Baryon summary table (PDF; 37 kB)
38. ↑ K. Nakamura et al. (2010): Baryon summary table (PDF; 43 kB)