Баріони (від греч.(грецький) barys — важкий), група важких елементарних часток з напівцілим спином і масою не менше маси протона. ДО Б. відносяться протон і нейтрон (частки, створюючі атомні ядра), гіперони, а також баріонні резонанси . Назва «Б» пов'язана з тим що найлегший з них — протон — в 1836 разів важче за електрон.
Єдиним стабільним Би. є протон; всі інші Б. нестабільні і шляхом послідовних розпадів перетворюються на протон і легкі частки. (Нейтрон у вільному стані — нестабільна частка, проте, в зв'язаному стані усередині атомних ядер він стабільний.)
Би. беруть участь у всіх відомих елементарних взаємодіях: сильному, електромагнітному слабкому і гравітаційному (див. Елементарні частки . Тяжіння ) . Наявність в Би. сильної взаємодії приводить до того, що вони активно взаємодіють з атомними ядрами.
В будь-яких ядерних реакціях, при будь-яких взаємодіях Би. (при енергіях нижче за поріг народження антибаріонів ) їх загальне число залишається незмінним. Так, в процесах бета-розпаду нейтрони і протони в ядрах можуть перетворюватися один на одного (з випусканням електронів і нейтрино або їх античасток ) , але їх сумарне число завжди зберігається. В результаті розпаду Б. обов'язково утворюється Б. Никогда не спостерігалися процеси, в яких Би. переходили б в легші частки без випускання Б. Наприклад, не спостерігається процес розпаду протона на позитрон і фотон, або захоплення атомного електрона протоном ядра з випусканням двох фотонів, або перетворення нейтрона на електрон і позитивно заряджений пі-мезон, хоча всі ці процеси допустимі з точки зору законів збереження електричного заряду, енергії, імпульсу і моменту кількості руху (існування таких процесів приводило б до нестабільності речовини).
Помічені закономірності були сформульовані у вигляді закону збереження числа Б. Етому закону можна надати форму, що нагадує закон збереження електричного заряду, якщо приписати Б. специфічний заряд — так званий баріонний заряд ( В ) , вважаючи, що в легких часток (фотонів, нейтрино, електронів, мезонів) він відсутній ( В = 0). Тоді закон збереження числа Б. набирає вигляду закону збереження баріонного заряду.
При взаємодії Б. дуже високих енергій можливе народження антибаріонів. Закон збереження числа Б., або баріонного заряду, узагальнюється на процеси за участю антибаріонів, якщо прийняти, що баріонні заряди антибаріону і Б. протилежні по знаку (як це і виходить із загальних принципів квантовій теорії поля ) . Якщо баріонний заряд Би. покласти рівним одиниці ( B = 1), то в антибаріонів В = -1, а баріонний заряд системи часток просто дорівнює різниці числа Б. і антибаріонів в цій системі. Одним з проявів закону збереження баріонного заряду є те, що народження антибаріону обов'язково супроводиться народженням додаткового Б. (див. Анігіляція і народження пар ) .
Висловлюється гіпотеза про існування глибокої аналогії між електричним і баріонним зарядами. Подібно до того, як електричний заряд є джерелом електромагнітного поля, баріонний заряд можна розглядати як джерело поля сильної взаємодії. Електромагнітна взаємодія заряджених часток здійснюється завдяки їх обміну незарядженими частками — фотонами; аналогічна сильна взаємодія Б., наприклад протонів і нейтронів, обумовлено їх обміном мезонами — частками, позбавленими баріонного заряду.
