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<title>Baryon</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Baryon</span></h1>
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</div>
<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Baryonen</b> sind <a href="Subatomares_Teilchen" title="Subatomares Teilchen">subatomare Teilchen</a> mit relativ großer <a href="Masse_(Physik)" title="Masse (Physik)">Masse</a>. Zu ihnen gehören das <a href="Proton" title="Proton">Proton</a> und das <a href="Neutron" title="Neutron">Neutron</a> (Sammelbegriff: <a href="Nukleon" title="Nukleon">Nukleonen</a>) sowie eine Reihe weiterer, noch schwererer Teilchen. Sie sind (im Regelfall) aus drei <a href="Quark_(Physik)" title="Quark (Physik)">Quarks</a> zusammengesetzt.
</p><p>Baryonen sind <a href="Fermion" title="Fermion">Fermionen</a>, d.&nbsp;h., sie haben halbzahligen <a href="Spin" title="Spin">Spin</a> und unterliegen dem <a href="Pauli-Prinzip" title="Pauli-Prinzip">Paulischen Ausschließungsprinzip</a> (Pauli-Prinzip).
</p><p>Baryonen können nur als Paare von Baryon und Antibaryon erzeugt oder vernichtet werden. Bei der Umwandlung eines Baryons („Zerfall“) entsteht immer ein anderes Baryon. Das leichteste Baryon, das Proton, ist stabil.
</p><p>Zusammen mit den <a href="Meson" title="Meson">Mesonen</a> werden Baryonen zur Klasse der <a href="Hadron" title="Hadron">Hadronen</a> (zusammengesetzte Teilchen, die der <a href="Starke_Wechselwirkung" title="Starke Wechselwirkung">starken Wechselwirkung</a> unterliegen) zusammengefasst. Im Unterschied zu den Baryonen haben Mesonen ganzzahligen Spin, und ihre Zahl bleibt nicht erhalten.
</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Etymologie">Etymologie</h2></div>
<p>Die Bezeichnung „Baryon“ kommt von <a href="Altgriechische_Sprache" title="Altgriechische Sprache">altgriechisch</a> <span lang="grc-Grek" class="Grek">βαρύς</span> (<i>barýs</i> ‚schwer‘, ‚gewichtig‘)<sup id="cite_ref-ref01_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-ref01-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> als Gegensatz zu den „leichten“ <a href="Lepton" title="Lepton">Leptonen</a> und den „mittelschweren“ <a href="Meson" title="Meson">Mesonen</a>. Die Namensgebung passt zu den zuerst entdeckten Teilchen: das leichteste Baryon (das Proton) ist siebenmal so schwer wie das leichteste Meson (das <a href="Pion" title="Pion">Pion</a>) und fast 2000-mal so schwer wie das leichteste geladene Lepton (<a href="Elektron" title="Elektron">Elektron</a>). Allerdings gibt es Mesonen mit schweren Quarks, die deutlich schwerer sind als das Proton, und auch das <a href="Tauon" title="Tauon">Tau-Lepton</a> ist schwerer.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Spin">Spin</h3></div>
<p>Baryonen sind <a href="Fermion" title="Fermion">Fermionen</a>, d.&nbsp;h., sie haben halbzahligen <a href="Spin" title="Spin">Spin</a> und unterliegen dem <a href="Pauli-Prinzip" title="Pauli-Prinzip">Paulischen Ausschließungsprinzip</a> (Pauli-Prinzip). Sie werden durch die <a href="Fermi-Dirac-Statistik" title="Fermi-Dirac-Statistik">Fermi-Dirac-Statistik</a> beschrieben. Die Baryonen der niedrigsten Energie haben Spins von <span style="white-space:nowrap"><i>J</i> = <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span></span> und <span style="white-space:nowrap"><i>J</i> = <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span>.</span>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Isospin">Isospin</h3></div>
<p>Proton und Neutron, aber auch Gruppen anderer Baryonen (z.&nbsp;B. <a href="%CE%A3-Baryon" title="Σ-Baryon">Sigma-Baryonen</a>) haben sehr ähnliche Eigenschaften, so dass man sie als unterschiedliche Ladungszustände eines Teilchens interpretieren kann. Dies wird durch den <a href="Isospin" title="Isospin">Isospin</a>-Formalismus beschrieben.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Strangeness,_Charm,_Bottomness"><span id="Strangeness.2C_Charm.2C_Bottomness"></span>Strangeness, Charm, Bottomness</h3></div>
<p>In den 1950er Jahren wurden Baryonen entdeckt, die – zusammen mit <a href="Kaon" title="Kaon">K-Mesonen</a> – über die starke Wechselwirkung erzeugt wurden, aber nur über die <a href="Schwache_Wechselwirkung" title="Schwache Wechselwirkung">schwache Wechselwirkung</a> zerfielen. Dieses „seltsame“ Verhalten wurde über eine Quantenzahl <i><a href="Strangeness" title="Strangeness">Strangeness</a> (S)</i> beschrieben, die nur bei der schwachen Wechselwirkung nicht erhalten bleibt. Im Quarkmodell beschreibt <i>S</i> die Anwesenheit eines s-Quarks.<sup id="cite_ref-Svorzeichen_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Svorzeichen-2"><span class="cite-bracket">[</span>A 1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Den in den 1970er und 1980er Jahren entdeckten Baryonen mit den schwereren c- und b-Quarks werden entsprechend die Quantenzahlen <i>Charme (C)</i> und <i>Bottomness (B′)</i> zugeordnet.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Baryonenzahl">Baryonenzahl</h3></div>
<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→&nbsp;</span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Baryonenzahl" title="Baryonenzahl">Baryonenzahl</a></i></div>
<p>Bei der Umwandlung („Zerfall“) eines Baryons entsteht immer ein anderes Baryon. Baryonen können nur als Paare von Baryon und Antibaryon erzeugt oder vernichtet werden. Ordnet man Baryonen und Antibaryonen die <a href="Baryonenzahl" title="Baryonenzahl">Baryonenzahl</a> <span style="white-space:nowrap"><i>B</i> = +1</span> bzw. <span style="white-space:nowrap"><i>B</i> = −1</span> zu, so bleibt die Gesamtbaryonenzahl stets konstant. Die Baryonenzahl ist eine additive Quantenzahl, d.&nbsp;h. für Systeme mehrerer Teilchen addieren sich die Quantenzahlen der einzelnen Konstituenten zur Quantenzahl des Gesamtsystems.
</p><p>Die Baryonenzahl ist nach heutigem Kenntnisstand eine absolute <a href="Erhaltungsgr%C3%B6%C3%9Fe" class="mw-redirect" title="Erhaltungsgröße">Erhaltungsgröße</a>. Im Unterschied zu anderen erhaltenen Quantenzahlen ist für die Baryonenzahl keine zugehörige <a href="Symmetrie_(Physik)" title="Symmetrie (Physik)">Symmetrie</a> bekannt. Experimente suchen nach einem möglichen <a href="Protonenzerfall" title="Protonenzerfall">Zerfall des Protons</a>, der diesen Erhaltungssatz verletzen würde.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Masse">Masse</h3></div>
<p>Baryonen, die aus leichten Quarks (u, d, s) zusammengesetzt sind, haben Massen zwischen knapp 1 und <span style="white-space:nowrap">2 <a href="Elektronvolt" class="mw-redirect" title="Elektronvolt">GeV</a>/<i>c</i><sup>2</sup>.</span> Baryonen mit schwereren Quarks (c, b) haben Massen bis <span style="white-space:nowrap">6 GeV/<i>c</i><sup>2</sup>.</span> Das leichteste Baryon, das Proton, hat eine Masse von <span style="white-space:nowrap">0,938 GeV/<i>c</i><sup>2</sup>.</span>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Lebensdauer">Lebensdauer</h3></div>
<p>Baryonen, die aufgrund von Erhaltungssätzen nur über die schwache Wechselwirkung zerfallen können, sind relativ langlebig (typischerweise 10<sup>−10</sup>&nbsp;s; das Neutron mit einer mittleren Lebensdauer von fast 15 Minuten ist ein Sonderfall). Über die starke Wechselwirkung zerfallende Baryonen haben hingegen Lebensdauern von typischerweise <span style="white-space:nowrap">10<sup>−23...24</sup>&nbsp;s.</span> Sie werden als Baryon<a href="Resonanz#Teilchenphysik" title="Resonanz">resonanzen</a> bezeichnet. Das leichteste Baryon, das Proton, ist nach heutigem Wissensstand stabil.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Baryonen_im_Quarkmodell">Baryonen im Quarkmodell</h2></div>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Zusammensetzung">Zusammensetzung</h3></div>
<p>Baryonen bestehen aus drei Quarks, den so genannten <a href="Valenzquark" class="mw-redirect" title="Valenzquark">Valenzquarks</a>, die die Ladung und Quantenzahl des Baryons bestimmen, sowie aus dem Feld der starken Wechselwirkung, das sich in <a href="Gluon" title="Gluon">Gluonen</a> und <a href="Virtuelles_Teilchen" title="Virtuelles Teilchen">virtuellen</a> Quark-Antiquark-Paaren, den so genannten <a href="Seequark" title="Seequark">Seequarks</a> manifestiert. Während in Atomkernen der Beitrag des Feldes noch relativ moderat ist (die typische Bindungsenergie eines Nukleon beträgt 8&nbsp;MeV, was weniger als 1&nbsp;% der Nukleonmasse ist), ist er in Baryonen weit stärker: Im Proton tragen die drei Valenzquarks nur ca. 1&nbsp;% zur Masse bei. Man kann die Baryonen rechnerisch so behandeln, als würde sich der Beitrag des Feldes auf die drei Valenzquarks aufteilen und ihnen damit eine deutlich höhere Masse verleihen. Die „effektiven“ Quarks bezeichnet man als <a href="Konstituentenquark" title="Konstituentenquark">Konstituentenquarks</a>.
</p><p>Die drei leichten Quarks – <i>up</i> (u), <i>down</i> (d) und <i>strange</i> (s) – haben Konstituentenquarkmassen von etwa der gleichen Größenordnung (wobei das s-Quark ca. 50&nbsp;% schwerer ist als u- und d-Quark); <i>charm</i>-Quark (c) und <i>bottom</i>-Quark (b) sind deutlich schwerer. Baryonen mit <a href="Top-Quark" title="Top-Quark"><i>top</i>-Quarks</a> (t) wurden nicht beobachtet, und aufgrund der extrem kurzen Lebensdauer des t-Quarks ist nicht zu erwarten, dass sich solche Baryonen bilden können.
</p><p>Dass es gerade drei Valenzquarks sein müssen, ergibt sich aus der Theorie der starken Wechselwirkung, der <a href="Quantenchromodynamik" title="Quantenchromodynamik">Quantenchromodynamik</a> (QCD). Jedes Quark trägt eine „<a href="Farbladung" title="Farbladung">Farbladung</a>“, die drei verschiedene Werte, willkürlich „rot“, „grün“ und „blau“ genannt, annehmen kann. Diese Ladungen müssen sich insgesamt aufheben, was nur als Kombination rot+grün+blau möglich ist.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Quantenzahlen">Quantenzahlen</h3></div>
<p>Die Quantenzahlen der Baryonen lassen sich im Quarkmodell gut erklären.<sup id="cite_ref-HenneEi_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-HenneEi-3"><span class="cite-bracket">[</span>A 2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<ul><li>Elektrische Ladung: Da Baryonen immer aus drei Valenzquarks bestehen und diese die elektrische Ladung +<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">2</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">3</sub></span> oder −<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">3</sub></span> haben, ist die Ladung der Baryonen immer ganzzahlig und kann Werte zwischen +2 und −1 annehmen.</li>
<li>Strangeness, Charm und Bottomness ergeben sich aus der Zusammensetzung aus Valenzquarks. Das <a href="%CE%9E-Baryon" title="Ξ-Baryon">Ξ<sup>0</sup></a> mit der Zusammensetzung uss hat beispielsweise die Strangeness<sup id="cite_ref-Svorzeichen_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-Svorzeichen-2"><span class="cite-bracket">[</span>A 1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> <span style="white-space:nowrap"><i>S</i> = −2.</span></li>
<li>Die dritte Komponente des <a href="Isospin" title="Isospin">Isospins</a> <i>I</i><sub>3</sub> ergibt sich aus der Zahl der d- und u-Valenzquarks, denen die Quantenzahlen <span style="white-space:nowrap"><i>I</i><sub>3</sub> = −<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span></span> und <span style="white-space:nowrap"><i>I</i><sub>3</sub> = +<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span></span> zugeordnet sind. Für den Isospin gilt: <span style="white-space:nowrap"><i>I</i> ≥ <i>I</i><sub>3</sub></span>.</li>
<li>Baryonenzahl: Die Erhaltung der Baryonenzahl entspricht der Erhaltung der Quark-Zahl: Quarks können sich in andere Quarks umwandeln, aber nur als Quark-Antiquark-Paare erzeugt oder vernichtet werden. Man ordnet Quarks daher die Baryonenzahl <i>B</i>&nbsp;=&nbsp;+<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">3</sub></span> und den Antiquarks entsprechend <i>B</i>&nbsp;=&nbsp;−<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">3</sub></span> zu.</li>
<li>Spin und <a href="Parit%C3%A4t_(Physik)" title="Parität (Physik)">Parität</a>: Bei Atomen können sich aufgrund des <a href="Pauli-Prinzip" title="Pauli-Prinzip">Pauli-Prinzips</a> nur maximal zwei Elektronen im Grundzustand (n&nbsp;=&nbsp;1, ℓ&nbsp;=&nbsp;0) befinden, eines für jede Spinrichtung. Ebenso können im Atomkern nur jeweils zwei Protonen und zwei Neutronen im Grundzustand sein. Die Spins jedes Paars addieren sich dabei zu Null. Für die Valenzquarks in Baryonen gilt diese Einschränkung hingegen nicht: Mit der Farbladung als zusätzlichem Freiheitsgrad können sich alle drei Quarks, auch wenn sie gleichen Flavour haben, mit gleicher Spinrichtung im Grundzustand befinden. Daher ist ein Gesamtspin von sowohl <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> als auch <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> möglich.<sup id="cite_ref-Spinkrise_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-Spinkrise-4"><span class="cite-bracket">[</span>A 3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Parität dieser Baryonen ist wegen ℓ&nbsp;=&nbsp;0 dann positiv, weil die intrinsische Parität der Quarks konventionsgemäß<sup id="cite_ref-KonventionP_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-KonventionP-5"><span class="cite-bracket">[</span>A 4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> positiv ist.<br>Analog zu den Elektronen im Atom und den Nukleonen im Atomkern können die Quarks im Baryon aber auch angeregte Zustände annehmen – im Atom entspräche dies einer Hauptquantenzahl &gt;&nbsp;1 und/oder einer <a href="Nebenquantenzahl" class="mw-redirect" title="Nebenquantenzahl">Bahndrehimpulsquantenzahl</a> ℓ&nbsp;&gt;&nbsp;0. In diesem Fall entstehen (sehr kurzlebige) Baryonen höherer Masse und mit höheren Spinquantenzahlen.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Baryonen_aus_leichten_Quarks_(u,_d,_s)"><span id="Baryonen_aus_leichten_Quarks_.28u.2C_d.2C_s.29"></span>Baryonen aus leichten Quarks (u, d, s)</h3></div>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Multipletts">Multipletts</h4></div>
<p>Eine wichtige Konsequenz des Aufbaus der Baryonen aus Quarks ist, dass es Gruppen von Baryonen mit ähnlichen Eigenschaften gibt, so genannte <a href="Multiplett" class="mw-redirect" title="Multiplett">Multipletts</a>. Betrachten wir zunächst Baryonen, die aus den drei leichten Quarks <i>up</i> (u), <i>down</i> (d) und <i>strange</i> (s) aufgebaut sind, die als Konstituentenquarks ähnliche Massen haben (das s-Quark etwas höhere als d und&nbsp;u). Dann gibt es zehn mögliche Kombinationen:
</p>
<ul><li>4 Kombinationen für Baryonen, die aus den beiden leichtesten Quarks aufgebaut sind: ddd, ddu, duu, uuu;</li>
<li>3 Kombinationen, wenn das Baryon ein s-Quark enthält: dds, dus, uus;</li>
<li>2 Kombinationen, wenn das Baryon zwei s-Quarks enthält: dss und uss;</li>
<li>1 Kombination für drei s-Quarks: sss.</li></ul>
<p>Eine mögliche Einschränkung ergibt sich aus dem <a href="Pauli-Prinzip" title="Pauli-Prinzip">Pauli-Prinzip</a>: Da Quarks halbzahligen Spin haben, muss ihre Gesamt<a href="Wellenfunktion" title="Wellenfunktion">wellenfunktion</a> <a href="Antisymmetrische_Funktion" title="Antisymmetrische Funktion">antisymmetrisch</a> sein: Sie muss ihr Vorzeichen wechseln, sobald man die <a href="Quantenzahl" title="Quantenzahl">Quantenzahlen</a> zweier Quarks vertauscht.
</p><p>Die Wellenfunktion ist dabei das Produkt aus vier Bestandteilen:
</p>
<ul><li>Ortswellenfunktion: sie ist im Grundzustand symmetrisch (wegen ℓ&nbsp;=&nbsp;0);</li>
<li>Spinwellenfunktion: sie ist symmetrisch, wenn alle drei Quarkspins in dieselbe Richtung zeigen (woraus sich ein Gesamtspin <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> ergibt);</li>
<li>Flavourwellenfunktion: sie ist symmetrisch, wenn alle drei Quarks denselben Flavour haben. Wenn nur u- und d-Quarks involviert sind, kann man den Isospinformalismus anwenden;</li>
<li>Farbwellenfunktion: sie ist für drei Quarks antisymmetrisch, weil das aus ihnen gebildete Baryon stets farbneutral („weiß“) ist (Kombination aus einem „roten“, einem „grünen“ und einem „blauen“ Quarks).</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Das_Baryon-Dekuplett_(JP_=_3⁄2+)"><span id="Das_Baryon-Dekuplett_.28JP_.3D_3.E2.81.842.2B.29"></span><span id="Dekuplett"></span> Das Baryon-Dekuplett (<i>J<sup>P</sup> = <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span><sup>+</sup></i>)</h4></div>

<p>In der Tat wurden zehn Baryonen (Dekuplett) mit Spin <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> und positiver Parität<sup id="cite_ref-KonventionP_5-1" class="reference"><a href="#cite_note-KonventionP-5"><span class="cite-bracket">[</span>A 4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> gefunden, die perfekt zu diesem Schema passen:
</p>
<ul><li>Vier <a href="%CE%94-Baryon" title="Δ-Baryon">Δ-Baryonen</a> mit fast gleicher Masse (Isospin-Quadruplett), elektrischer Ladung von −1 bis +2 und Strangeness <span style="white-space:nowrap"><i>S</i> = 0;</span></li>
<li>drei <a href="%CE%A3-Baryon" title="Σ-Baryon">Σ*-Baryonen</a> mit fast gleicher Masse (Isospin-Triplett), elektrischer Ladung von −1 bis +1 und Strangeness<sup id="cite_ref-Svorzeichen_2-2" class="reference"><a href="#cite_note-Svorzeichen-2"><span class="cite-bracket">[</span>A 1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> <span style="white-space:nowrap"><i>S</i> = −1;</span></li>
<li>zwei <a href="%CE%9E-Baryon" title="Ξ-Baryon">Ξ*-Baryonen</a> mit fast gleicher Masse (Isospin-Duplett), elektrischer Ladung von −1 bis 0 und Strangeness <span style="white-space:nowrap"><i>S</i> = −2;</span></li>
<li>ein <a href="%CE%A9-Baryon" title="Ω-Baryon">Ω-Baryon</a> (Isospin-Singulett), elektrischer Ladung −1 und Strangeness <span style="white-space:nowrap"><i>S</i> = −3.</span></li></ul>
<p>Die Masse dieser Isospin-Multipletts steigt mit der Strangeness-Quantenzahl um jeweils <span style="white-space:nowrap">ca. 150 MeV/<i>c</i><sup>2</sup>,</span> was sich auf die höhere Masse des s-Quarks zurückführen lässt.
Alle diese Baryonen haben positive <a href="Parit%C3%A4t_(Physik)" title="Parität (Physik)">Parität</a>, was dazu passt, dass alle Quarks im Grundzustand (Bahndrehimpuls 0) sind.
</p><p>Historisch gesehen war die Existenz von Spin-<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span>-Baryonen mit drei Quarks gleichen Flavours (Δ<sup>++</sup>, Δ<sup>−</sup> und Ω<sup>−</sup>) ein Indiz dafür, dass es neben Ort, Spin und Flavour einen weiteren Freiheitsgrad – die Farbladung – geben musste, damit das Pauli-Prinzip erfüllt war.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Das_Baryon-Oktett_(JP_=_1⁄2+)"><span id="Das_Baryon-Oktett_.28JP_.3D_1.E2.81.842.2B.29"></span>Das Baryon-Oktett (<i>J<sup>P</sup> = <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span><sup>+</sup></i>)</h4></div>

<p>Wenn die Spins der der Quarks zu <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> koppeln, hat die Spinwellenfunktion gemischte Symmetrie. Aus gruppentheoretischen Überlegungen ergibt sich ein Oktett – ohne die Kombinationen ddd, uuu und sss, aber mit einem zusätzlichen Singulett der Kombination dus.
</p><p>Genau dies wurde beobachtet.<sup id="cite_ref-HenneEi_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-HenneEi-3"><span class="cite-bracket">[</span>A 2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Das Isospinduplett aus ddu und duu sind Neutron und Proton, zusätzlich zum Isospintriplett der <a href="%CE%A3-Baryon" title="Σ-Baryon">Σ-Baryonen</a> und zum Duplett der <a href="%CE%9E-Baryon" title="Ξ-Baryon">Ξ-Baryonen</a> gibt es ein Singulett, das <a href="%CE%9B-Baryon" title="Λ-Baryon">Λ-Baryon</a>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Massenaufspaltung">Massenaufspaltung</h4></div>
<p>Da sich die verschiedenen Zeilen der Multipletts durch die Anzahl der strange-Quarks unterscheiden (die Strangeness nimmt jeweils nach unten hin zu), liefert der Massenunterschied zwischen dem strange- und den nicht-strange-Quarks ein Maß für die Massenaufspaltung der einzelnen Isospinmultipletts.
</p><p>Ferner existiert eine grundlegende Aufspaltung zwischen den Massen in Oktett und Dekuplett, die auf die (farbmagnetische) Spin-Spin-Wechselwirkung zurückzuführen ist. So hat z.&nbsp;B. die Quarkkombination (uus) je nach Spin unterschiedliche Massen: m(Σ<sup>+</sup>) = <span style="white-space:nowrap">1189,4 MeV/<i>c</i><sup>2</sup></span>, m(Σ*<sup>+</sup>) = <span style="white-space:nowrap">1382,8 MeV/<i>c</i><sup>2</sup>.</span>
</p><p>Innerhalb der Isospinmultipletts ist die Aufspaltung gering: z.&nbsp;B. m(Σ<sup>0</sup>) = <span style="white-space:nowrap">1192,6 MeV/<i>c</i><sup>2</sup></span>, m(Σ<sup>−</sup>) = <span style="white-space:nowrap">1197,4 MeV/<i>c</i><sup>2</sup></span>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Baryonen_mit_schweren_Quarks_(c,_b)"><span id="Baryonen_mit_schweren_Quarks_.28c.2C_b.29"></span>Baryonen mit schweren Quarks (c, b)</h3></div>

<p>Auch die schwereren Quarks <i>charm</i> und <i>bottom</i> können Bestandteile von Baryonen sein, z.&nbsp;B. hat das Λ<sub>c</sub> die Zusammensetzung <i>udc</i>. Das <a href="Top-Quark" title="Top-Quark">Top-Quark</a> hingegen kann keine gebundenen Zustände bilden, weil es zu schnell zerfällt.
</p><p>Durch Hinzunahme dieser Quarks lassen sich Multipletts höherer Dimension bilden. Die Teilmultipletts unterscheiden sich allerdings deutlich in den Massen, da c und b erheblich schwerer sind.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Angeregte_Zustände"><span id="Angeregte_Zust.C3.A4nde"></span>Angeregte Zustände</h3></div>
<p>Neben den beschriebenen Grundzuständen der Baryonen gibt es noch eine große Zahl <a href="Angeregter_Zustand" title="Angeregter Zustand">angeregter Zustände</a> mit radialer Anregung der Quarks (entsprechend der Hauptquantenzahl der Elektronen im Atom) oder Drehimpulsanregung (entsprechend der Nebenquantenzahl). Solche Baryonen können höhere Spins haben (extremes Beispiel: <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">11</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> für das Δ(2420)) und zerfallen über die starke Wechselwirkung meist in ein Baryon und ein oder mehrere Mesonen. Ihre Lebensdauer ist extrem kurz, sie liegt typischerweise in der Größenordnung von 10<sup>−24</sup>&nbsp;s, entsprechend einer <a href="Zerfallsbreite" title="Zerfallsbreite">Zerfallsbreite</a> von 100&nbsp;MeV und höher.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Exotische_Baryonen">Exotische Baryonen</h3></div>
<p>Es ist möglich, dass Hadronen mit halbzahligem Spin nicht aus drei (Valenz-)Quarks, sondern aus einer anderen Zahl von Quarks zusammengesetzt sind. Da freie Teilchen immer die Gesamtfarbladung 0 haben müssen (<a href="Confinement" title="Confinement">Confinement</a>), muss die Zahl der Quarks abzüglich der Antiquarks durch drei teilbar sein. 2015 und 2019 wurden <a href="Pentaquark" title="Pentaquark">Pentaquarks</a> mit der Zusammensetzung qqqq<span style="text-decoration:overline">q</span> nachgewiesen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Nomenklatur">Nomenklatur</h2></div>
<table class="wikitable float-right" style="text-align:center">

<tbody><tr>
<th>Baryon
</th>
<th style="width:2em">N
</th>
<th style="width:2em">Δ
</th>
<th style="width:2em">Λ
</th>
<th style="width:2em">Σ
</th>
<th style="width:2em">Ξ
</th>
<th style="width:2em">Ω
</th></tr>
<tr>
<td style="text-align:left">Anzahl d-, u-Quarks
</td>
<td colspan="2">3
</td>
<td colspan="2">2
</td>
<td>1
</td>
<td>0
</td></tr>
<tr>
<td style="text-align:left">Anzahl s-, c-, b-Quarks
</td>
<td colspan="2">0
</td>
<td colspan="2">1
</td>
<td>2
</td>
<td>3
</td></tr>
<tr>
<td style="text-align:left">Isospin <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle I}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>I</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle I}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/535ea7fc4134a31cbe2251d9d3511374bc41be9f.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.172ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle I}" loading="lazy"></span>
</td>
<td><span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span>
</td>
<td><span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span>
</td>
<td>0
</td>
<td>1
</td>
<td><span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span>
</td>
<td>0
</td></tr>
<tr>
<td style="text-align:left">Ladungszustände <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle (2I+1)}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mo stretchy="false">(</mo>
<mn>2</mn>
<mi>I</mi>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle (2I+1)}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/065043717461290fc30882ef07c99790ff4f8570.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:8.146ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle (2I+1)}" loading="lazy"></span>
</td>
<td>2
</td>
<td>4
</td>
<td>1
</td>
<td>3
</td>
<td>2
</td>
<td>1
</td></tr></tbody></table>
<p>Für die Baryonen hat die <a href="Particle_Data_Group" title="Particle Data Group">Particle Data Group</a> die folgende Nomenklatur festgelegt:<sup id="cite_ref-naming_6-0" class="reference"><a href="#cite_note-naming-6"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<ul><li>Baryonen werden abhängig von der Zahl der leichtesten Quarks (d, u) und dem Isospin mit den Buchstaben N&nbsp;(Nukleon), Δ&nbsp;(Delta), Λ&nbsp;(Lambda), Σ&nbsp;(Sigma), Ξ&nbsp;(Xi) und Ω&nbsp;(Omega) bezeichnet.
<ul><li>ein Baryon aus drei u- und/oder d-Quarks heißt Nukleon (N), wenn es den Isospin <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> hat, und Δ, wenn es den Isospin <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> hat. Für die beiden Ladungszustände des Nukleons im Grundzustand gelten die Bezeichnungen Proton (p) und Neutron (n).</li>
<li>ein Baryon mit zwei u- und/oder d-Quarks ist ein Λ (Isospin 0) oder Σ (Isospin 1). Wenn das dritte Quark ein c oder b ist, wird dies als Index angegeben.</li>
<li>ein Baryon mit einem u- oder d-Quark ist ein Ξ. Quarks schwerer als s werden wiederum als Index angegeben. (Beispiel: ein Baryon der Zusammensetzung usc ist ein Ξ<sub>c</sub>; ein Baryon der Zusammensetzung ucc ist ein <a href="%CE%9Ecc-Baryon" title="Ξcc-Baryon">Ξ<sub>cc</sub></a>.)</li>
<li>ein Baryon ohne u- und d-Quark ist ein Ω. Quarks schwerer als s werden wiederum als Index angegeben.</li></ul></li>
<li>Zur weiteren Unterscheidung wird die Masse des Baryons (in MeV/<i>c</i><sup>2</sup>) in Klammern angegeben. Beim niedrigsten Zustand kann diese Angabe entfallen. Die niedrigsten Spin-<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span>-Zustände von Σ und Ξ können statt mit der Masse auch mit einem <a href="Sternchen_(Schriftzeichen)" title="Sternchen (Schriftzeichen)">Sternchen</a> gekennzeichnet werden.</li>
<li>Bei Baryonen mit Isospin &gt; 0 (also N, Δ, Σ, Ξ) gibt es mehrere Ladungszustände, je nachdem, wie viele u- oder d-Quarks involviert sind. Daher wird dort zusätzlich die elektrische Ladung angegeben. (Beispiel: ein Baryon mit der Zusammensetzung uss ist ein Ξ<sup>0</sup>.)</li>
<li>Pentaquarks werden mit dem Buchstaben P bezeichnet, mit der Ladung als oberem und schwerem Flavour als unterem Index, gefolgt von der Masse und optional von den Quantenzahlen Spin und Parität, z.&nbsp;B. P<sub>c</sub><sup>+</sup>(4312).</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Baryonische_Materie_in_der_Kosmologie">Baryonische Materie in der Kosmologie</h2></div>
<p>Als Baryonische Materie bezeichnet man in der Kosmologie und der Astrophysik die aus <a href="Atom" title="Atom">Atomen</a> aufgebaute Materie, um diese von <a href="Dunkle_Materie" title="Dunkle Materie">dunkler Materie</a>, <a href="Dunkle_Energie" title="Dunkle Energie">dunkler Energie</a> und <a href="Elektromagnetisch" class="mw-redirect" title="Elektromagnetisch">elektromagnetischer</a> Strahlung zu unterscheiden. Im sichtbaren <a href="Universum" title="Universum">Universum</a> gibt es mehr Baryonen als Antibaryonen, diese Asymmetrie nennt man <a href="Baryonenasymmetrie" title="Baryonenasymmetrie">Baryonenasymmetrie</a>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Forschungsgeschichte">Forschungsgeschichte</h2></div>
<p>Im Jahr 1919 führte <a href="Ernest_Rutherford" title="Ernest Rutherford">Ernest Rutherford</a> die erste künstliche Kernumwandlung durch und wies nach, dass dabei Wasserstoffkerne emittiert wurden. Damit wurde deutlich, dass auch der Atomkern eine Struktur besitzen musste. Bald wurde klar, dass Atomkerne neben Wasserstoffkernen (Protonen) weitere, elektrisch neutrale Teilchen (Neutronen) beinhalten mussten. Mit dem Nachweis des Neutrons durch <a href="James_Chadwick" title="James Chadwick">James Chadwick</a> 1930 hatte man die Bestandteile normaler Materie – Elektron, Proton und Neutron – gefunden. Da Proton und Neutron sehr ähnliche Eigenschaften hatten, wurden sie von <a href="Werner_Heisenberg" title="Werner Heisenberg">Werner Heisenberg</a> als ein Teilchen (<a href="Nukleon" title="Nukleon">Nukleon</a>) mit zwei Ladungszuständen (<a href="Isospin" title="Isospin">Isospin</a>) beschrieben.
</p><p>1950 wurde das Λ-Baryon als erstes weiteres „schweres“ Teilchen in Reaktionen mit <a href="Kosmische_Strahlung" title="Kosmische Strahlung">kosmischer Strahlung</a> entdeckt, es folgten die Entdeckung von Σ und Ξ. Mit <a href="Zyklotron" title="Zyklotron">Zyklotron</a>-Experimenten wurden „Resonanzen“ (starker Anstieg der Reaktionswahrscheinlichkeit bei bestimmter Energie) bei der Reaktion von Pionen mit Nukleonen entdeckt und von <a href="Murray_Gell-Mann" title="Murray Gell-Mann">Murray Gell-Mann</a> als Quadruplett von Δ-Teilchen gedeutet. Der Name „Baryon“ etablierte sich für diese Teilchen.
</p><p><a href="Kazuhiko_Nishijima" title="Kazuhiko Nishijima">Kazuhiko Nishijima</a> und Gell-Mann fanden 1953 bzw. 1956 unabhängig voneinander eine Gesetzmäßigkeit, die heute als <a href="Gell-Mann-Nishijima-Formel" title="Gell-Mann-Nishijima-Formel">Gell-Mann-Nishijima-Formel</a> <span style="white-space:nowrap"><i>Q</i> = <i>I</i><sub>3</sub>+(<i>B</i>+<i>S</i>)/2</span> bekannt ist. Im Jahr 1961 gelang es Gell-Mann<sup id="cite_ref-GellMann61_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-GellMann61-7"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> und <a href="Yuval_Ne%E2%80%99eman" class="mw-redirect" title="Yuval Ne’eman">Yuval Ne’eman</a>, die bekannten Hadronen aufgrund <a href="Gruppentheorie" title="Gruppentheorie">gruppentheoretischer</a> Überlegungen in bestimmten Schemata (den „Achtfachen Weg“, engl.: <i><a href="Eightfold_Way" title="Eightfold Way">eightfold way</a></i>) anzuordnen – die Baryonen in ein Oktett und ein Dekuplett.
</p><p>Vom Spin-<span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span>-Dekuplett waren zu diesem Zeitpunkt das Δ-Quadruplett und das Σ*-Triplett bekannt. Nach dem Nachweis des Ξ*-Dupletts im Jahr 1963 fehlte als letztes das Teilchen mit Strangeness <span style="white-space:nowrap"><i>S</i> = −3,</span> dessen Masse Gell-Mann berechnete (Gell-Mann-<a href="Susumu_%C5%8Ckubo" title="Susumu Ōkubo">Okubo</a>-Massenformel). Aufgrund dieser Voraussagen wurde 1964 tatsächlich das Ω-Baryon mit einem speziell hierfür ausgelegten Experiment gefunden (siehe <a href="%CE%A9-Baryon#Forschungsgeschichte" title="Ω-Baryon">Ω-Baryon → Forschungsgeschichte</a>).<sup id="cite_ref-Barnes64_8-0" class="reference"><a href="#cite_note-Barnes64-8"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Damit galt die Richtigkeit des „Achtfachen Wegs“ als erwiesen. Zur Erklärung dieser Ordnung postulierte Gell-Mann 1964 (und unabhängig von ihm <a href="George_Zweig" title="George Zweig">George Zweig</a>), dass Mesonen und Baryonen aus noch kleineren Teilchen zusammengesetzt seien, und nannte diese Quarks.<sup id="cite_ref-GellMann64_9-0" class="reference"><a href="#cite_note-GellMann64-9"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
In den späten 1960er Jahren zeigten Experimente mit <a href="Tiefinelastische_Streuung" class="mw-redirect" title="Tiefinelastische Streuung">tief inelastischer Streuung</a> hochenergetischer Elektronen am <a href="SLAC" class="mw-redirect" title="SLAC">SLAC</a>, später auch weitere Experimente mit Neutrinos und Myonen an anderen Orten, dass Nukleonen tatsächlich eine Substruktur haben und Teilchen mit Spin <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span> enthalten.
</p><p>Nachdem 1974 mit dem <a href="J/%CF%88-Meson" title="J/ψ-Meson">J/ψ-Meson</a> das zuvor postulierte c-Quark nachgewiesen wurde, entdeckte man im Jahr darauf mit dem (Λ<sub>c</sub> = udc) das erste Baryon mit <span style="white-space:nowrap">c-Quark.</span>
</p><p>Das erste Baryon mit einem b-Quark (Λ<sub>b</sub> = udb) wurde 1981 gefunden.
</p><p>2015 gab es den ersten experimentellen Hinweis auf ein <a href="Pentaquark" title="Pentaquark">Pentaquark</a>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Liste_der_Baryonen">Liste der Baryonen</h2></div>
<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→&nbsp;</span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Liste_der_Baryonen" title="Liste der Baryonen">Liste der Baryonen</a></i></div>
<p>Die <a href="Liste_der_Baryonen" title="Liste der Baryonen">Liste der Baryonen</a> enthält die Zusammenstellung aller bekannten Baryonen sowie der vorhergesagten Baryonen mit <a href="Gesamtdrehimpuls" title="Gesamtdrehimpuls">Gesamtdrehimpuls</a> <span style="white-space:nowrap"><i>J</i> = <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">1</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span></span> oder <span style="white-space:nowrap"><i>J</i> = <span class="bruch template-frac" style="line-height:0"><sup style="font-size: 70%; vertical-align: 0.4em;">3</sup>⁄<sub style="font-size: 70%; vertical-align: 0em;">2</sub></span></span> und positiver <a href="Parit%C3%A4t_(Physik)" title="Parität (Physik)">Parität</a>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li><a href="Bogdan_Povh" title="Bogdan Povh">Bogdan Povh</a> u. a.: <i>Teilchen und Kerne.</i> 6. Auflage. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-21065-2.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><span class="noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Wiktionary"></span></span></span><b><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Baryon" class="extiw external" title="wikt:Baryon">Wiktionary: Baryon</a></b>&nbsp;– Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div><div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Baryons?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Baryons</a></span></b>&nbsp;– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>
<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://pdg.lbl.gov/"><i>Particle Data Group</i></a>, Messwerte von Elementarteilchen (englisch)</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anmerkungen">Anmerkungen</h2></div>
<ol class="references" data-mw-group="A">
<li id="cite_note-Svorzeichen-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Svorzeichen_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Svorzeichen_2-1">b</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Svorzeichen_2-2">c</a></sup></span> <span class="reference-text">
Dem s-Quark ist die Strangeness <span style="white-space:nowrap"><i>S</i> = −1</span> zugeordnet. Natürlich wäre <span style="white-space:nowrap"><i>S</i> = +1</span> logischer, aber diese Vorzeichenkonvention hatte sich etabliert, bevor das Quarkmodell entwickelt wurde.</span>
</li>
<li id="cite_note-HenneEi-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-HenneEi_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-HenneEi_3-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">
Historisch ist das Quarkmodell erst aus der Analyse der Eigenschaften von Baryonen (und Mesonen), insbesondere der Multipletts, entstanden und hat in der Folge große Vorhersagekraft bewiesen.</span>
</li>
<li id="cite_note-Spinkrise-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Spinkrise_4-0">↑</a></span> <span class="reference-text">
Die Spins der Baryonen lassen sich durch die Kopplung der Drehimpulse der Valenzquarks sehr gut erklären. Die Realität ist aber komplexer. Experimente der European Muon Collaboration (EMC) in den späten 1980er Jahren am <a href="CERN" title="CERN">CERN</a> und das nachfolgende <a href="HERA_(Teilchenbeschleuniger)#HERMES" title="HERA (Teilchenbeschleuniger)">HERMES-Experiment</a> am <a href="Deutsches_Elektronen-Synchrotron" title="Deutsches Elektronen-Synchrotron">DESY</a> (1995–2007) kamen zu dem unerwarteten Ergebnis, dass der Spin des Protons weniger als zur Hälfte von den Valenzquarks herrührt; den größeren Teil tragen Gluonen bei („Spinkrise“, „Spinrätsel“).</span>
</li>
<li id="cite_note-KonventionP-5"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-KonventionP_5-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-KonventionP_5-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">
Da Baryonen und Quarks immer nur als Teilchen-Antiteilchen-Paar erzeugt und vernichtet werden können, ist nur die <i>relative</i> Parität von physikalischer Bedeutung. Per Konvention wurde Proton, Neutron und Λ<sup>0</sup> positive Parität zugeordnet, woraus sich positive Parität für up-, down- und strange-Quark ergibt, und die Parität anderer Baryonen relativ dazu gemessen. Diese Konvention wurde später auf die übrigen Quarks ausgeweitet. Eine konventionelle Festlegung für nur eines der Teilchen wäre nicht ausreichend gewesen, weil sich die Quark-Flavours nur über die schwache Wechselwirkung ineinander umwandeln und dabei das Gesetz der Paritätserhaltung nicht gilt. Da Baryonen und Quarks <a href="Fermion" title="Fermion">Fermionen</a> sind, haben die entsprechenden Antiteilchen entgegengesetzte Parität.</span>
</li>
</ol>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-ref01-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-ref01_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">
<a href="Wilhelm_Gemoll" title="Wilhelm Gemoll">Wilhelm Gemoll</a>: <i>Griechisch-Deutsches Schul- und Handwörterbuch.</i> München/Wien 1965.</span>
</li>
<li id="cite_note-naming-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-naming_6-0">↑</a></span> <span class="reference-text">
Particle Data Group, R.L. Workman et al. (Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 2022, 083C01 (2022),
<a rel="nofollow" class="external text" href="https://pdg.lbl.gov/2022/reviews/rpp2022-rev-naming-scheme-hadrons.pdf">8. Naming Scheme for Hadrons</a>, abgerufen am 11. September 2022</span>
</li>
<li id="cite_note-GellMann61-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-GellMann61_7-0">↑</a></span> <span class="reference-text">
Murray Gell-Mann: <cite style="font-style:italic">The Eightfold Way: A Theory of strong interaction symmetry</cite>. In: <cite style="font-style:italic">CalTech Report</cite>. TID-12608, 1961, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.2172/4008239">10.2172/4008239</a></span> (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.osti.gov/servlets/purl/4008239">osti.gov</a> [PDF]).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Baryon&amp;rft.atitle=The+Eightfold+Way%3A+A+Theory+of+strong+interaction+symmetry&amp;rft.au=Murray+Gell-Mann&amp;rft.date=1961&amp;rft.doi=10.2172%2F4008239&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=TID-12608&amp;rft.jtitle=CalTech+Report" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
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