Колебания B – Bbar
Колебания нейтрального B-мезона (или
Б
–
Б
колебания ) являются одним из проявлений колебаний нейтральных частиц , фундаментального предсказания Стандартной модели физики элементарных частиц . Это явление, когда B-мезоны меняются (или колеблются ) между своей формой материи и антиматерии перед своим распадом.
Б
s- мезон может существовать либо как связанное состояние странного антикварка и нижнего кварка , либо как странный кварк и нижний антикварк. Колебания в нейтральном секторе B аналогичны явлениям, приводящим к образованию долго- и короткоживущих нейтральных каонов .
Б
с –
Б
s- смешение наблюдалось в ходе эксперимента CDF в Фермилабе в 2006 году и LHCb в ЦЕРН в 2011 и 2021 годах.
Превышение материи над антиматерией
[ редактировать ]Стандартная модель предсказывает, что обычная материя
Б
s -мезоны в этих колебаниях имеют небольшое преимущество перед своими аналогами из антивещества, что делает странные B-мезоны предметом особого интереса для физиков элементарных частиц. Наблюдение за
Б
–
Б
Явления смешивания побудили физиков в начале 1990-х годов предложить строительство B-фабрик. Они поняли, что точный
Б
–
Б
Мера колебаний могла бы определить треугольник унитарности и, возможно, объяснить избыток материи над антиматерией во Вселенной. С этой целью в конце девяностых годов началось строительство двух «фабрик B»: одной в Стэнфордском центре линейных ускорителей (SLAC) в Калифорнии и одной в KEK в Японии .
Эти фабрики B, BaBar и Belle , были расположены в
ϒ
(4S) -резонанс , который находится чуть выше порога распада на два B-мезона.
14 мая 2010 года физики Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми сообщили, что колебания распадались на материю на 1% чаще, чем на антиматерию , что может помочь объяснить преобладание материи над антиматерией в наблюдаемой Вселенной. [1] Однако более поздние результаты на LHCb в 2011, 2012 и 2021 годах с более крупными выборками данных не продемонстрировали никаких существенных отклонений от предсказания Стандартной модели о практически нулевой асимметрии. [2] [3] [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Новый ключ к объяснению существования» . Нью-Йорк Таймс . 18 мая 2010 г.
- ^ «Детектор LHCb создает проблемы для теории суперсимметрии» . Арс Техника . 29 августа 2011 г.
- ^ Аайдж, Р.; и др. (Коллаборация LHCb) (2014). -специфического вкуса, «Измерение CP нарушающего асимметрию a с
сл в B 0
s распадается». Physics Letters B. 728 : 607–615. arXiv : 1308.1048 . Bibcode : 2014PhLB..728..607A . doi : 10.1016/j.physletb.2013.12.030 . S2CID 73647030 . - ^ Аайдж, Р.; Бетета, Х. Абеллан; Акернли, Т.; Адева, Б.; Адинолфи, М.; Афшарния, Х.; Айдала, Калифорния; Айола, С.; Аялтуни, З.; Рут, С.; Альбрехт, Дж. (06 января 2022 г.). «Точное определение B 0
с – Б 0
s частота колебаний» . Nature Physics : 1–5. arXiv : 2104.04421 . doi : 10.1038/s41567-021-01394-x . ISSN 1745-2481 . S2CID 245809087 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Альбрехт, Х.; и др. (сотрудничество ARGUS) (1987). «Наблюдение за Б. 0
–Б 0
Смешивание» . Physics Letters B. 192 ( 1–2): 245–252. doi : 10.1016/0370-2693(87)91177-4 . - статья, описывающая открытие смешивания B-мезонов коллаборацией ARGUS. - «Ученые Фермилаба из CDF представляют точное измерение тонкого танца между материей и антиматерией» (пресс-релиз). Фермилаб . 11 апреля 2006 г.
- «Ученые из CDF Фермилаб официально заявляют: они обнаружили быстроизменяющееся поведение B-sub-s-мезона, который переключается между материей и антиматерией 3 триллиона раз в секунду» (пресс-релиз). Фермилаб . 25 сентября 2006 г. — объявление об открытии 5 сигм.