重子由三個夸克組成,相較之下介子則是由夸克-反夸克對所組成。[1]:1232重子與介子都屬於强子,意即單純由夸克或同時由夸克和反夸克所組成的粒子。重子的英文名稱「baryon」是來自希腊语中的「βαρύς」,意為「重的」,因為在命名當時,重子具有比其他物質粒子還要大的質量被認為是其特性之一。
直到近幾年,部分實驗證實了五夸克態粒子的存在,亦即由四個夸克與一個反夸克所組成的重子[2][3]。2015年7月13日,歐洲核子研究組織的LHCb團隊宣布,在底Λ粒子衰變模式中找到了與五夸克態吻合的結果[4]。
因為重子是由夸克所組成的,它們也會參與强相互作用。相對而言,不是由夸克所組成的輕子就不會參與强相互作用了。著名的重子包含質子和中子,它們組成了宇宙中大多數的可見物质,然而另一個主要組成原子的粒子,也就是电子,則屬於輕子。每個重子都有各自相對應的反粒子,稱為反重子,其中,夸克被替換成了對應的反夸克。例如,一個質子是由兩個上夸克與一個下夸克所組成,而其對應的反粒子,亦即反質子,則是由兩個反上夸克與一個反下夸克所組成。
本列表列出了所有已知與被預測的重子,其角動量為J = 1/2 及 J = 3/2,並有著正的宇稱值[5]。
在本列表中的符號有:I(同位旋)、J(總角動量量子數)、P(宇稱,表示座標系鏡像變換時特徵值的奇偶性)、u(上夸克)、d(下夸克)、s(奇夸克)、c(粲夸克)、b(底夸克)、Q(電荷)、B(重子数)、 S(奇异数)、C(粲数)、B′(底數)以及多種次原子粒子。
本列表並未列出反重子。然而,它們只是將所有夸克換成對應的反夸克,並將Q、B、S、C、B′ 等數值變號。在本表格中,有著†記號的粒子表示該粒子被标准模型所預測,但尚未被觀測到。橙色的數值表示實驗上尚未被完全確定,但其實驗結果與夸克模型之預測吻合[6][7]。
n0 + π+
†^ 未被觀測到的粒子。 [a] ^ 質子與中子的質量以原子质量单位表示比以MeV/c2表示具有更高的精確度,因為人們對基本电荷值的量測仍不是很精確。當以原子质量单位表示時,質子的質量為7000100727646681200♠1.007276466812(90) u、中子的質量則是7000100866491600000♠1.00866491600(43) u。 [b] ^ 至少1035 年,參見質子衰變。 [c] ^ 對於自由中子而言。在一般的原子核中,中子是穩定的。 [d] ^ 此處根據粒子數據組(PDG)所給出的共振寬度(Γ)值,使用生命期 τ = ħ/Γ 轉換求得。 [e] ^ 該數據有部份爭議[24]。
π0 + p+
π− + p+
Σ+ + π0 或 Σ0 + π+
Σ+ + π− 或 Σ0 + π0
Σ0 + π− 或 Σ− + π0
Ξ− + π+
Ξ− + π0
†^ 未被觀測到的粒子。[h] ^ 此處根據粒子數據組(PDG)所給出的共振寬度(Γ)值,使用生命期 τ = ħ/Γ 轉換求得。
本列表給出了已被粒子數據組(英语:Particle Data Group)所確認的重子共振粒子名稱、已知量子數與實驗狀態[37]。重子共振粒子是受激發的重子態,有著較短的半衰期和較高的質量。儘管有著大量的研究,人們仍舊對重子激發譜的基礎自由度有著極薄弱的了解[38]。每個粒子的已知自旋-宇稱值JP在下表亦有列出。對於強衰變粒子,JP值被視為其名稱的一部份,所有共振態的質量亦然。
以下列表中,使用*號數量表示該粒子存在之確定性高低,如下:
Each baryon is a combination of three quarks