Б-мезон
| Состав |
|
|---|---|
| Статистика | бозонный |
| Семья | Мезоны |
| Взаимодействия | Сильный , Слабый , Гравитационный , Электромагнитный |
| Символ | Б + , Б − , Б 0 , Б 0 , Б 0 с , Б 0 с , Б + с , Б − с |
| Античастица |
|
| Масса |
|
| Средний срок службы |
|
| Электрический заряд | |
| Вращаться | 0 |
| Странность | Б 0 с : −1 |
| Очарование | Б + с : +1 |
| Дно | +1 |
| Изоспин |
|
| Паритет | −1 |
В физике элементарных частиц , B-мезоны — это мезоны состоящие из нижнего антикварка и либо верхнего (
Б +
), вниз (
Б 0
), странный (
Б 0
s ) или очарованный кварк (
Б +
в ). Комбинация нижнего антикварка и верхнего кварка считается невозможной из-за короткого времени жизни верхнего кварка. Комбинация нижнего антикварка и нижнего кварка — это не B-мезон, а скорее боттомоний , который представляет собой нечто совершенно иное.
У каждого B-мезона есть античастица , состоящая из нижнего кварка и верхнего (
Б −
), вниз (
Б 0
), странный (
Б 0
s ) или очарование (
Б −
в ) антикварк соответственно.
Список B-мезонов [ править ]
| Частица | Символ | Анти- частица |
Кварк содержание |
Заряжать | Изоспин ( я ) |
Спин и четность , ( Дж п ) |
Оставшаяся масса ( МэВ / c 2 ) |
С | С | Б' | Средний срок службы ( с ) | Обычно распадается на |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Заряжено Б-мезон |
Б + |
Б − |
в б |
+1 | 1 / 2 | 0 − | 5 279 .34 ± 0.12 | 0 | 0 | +1 | (1.638 ± 0.004) × 10 −12 | Видеть Б ± режимы распада |
| Нейтральный Б-мезон |
Б 0 |
Б 0 |
д б |
0 | 1 / 2 | 0 − | 5 279 .65 ± 0.12 | 0 | 0 | +1 | (1.519 ± 0.004) × 10 −12 | Видеть Б 0 режимы распада |
| Странный B-мезон | Б 0 с |
Б 0 с |
с б |
0 | 0 | 0 − | 5 366 .88 ± 0.14 | −1 | 0 | +1 | (1.515 ± 0.004) × 10 −12 | Видеть Б 0 s режимы распада |
| Очарованный B-мезон | Б + с |
Б − с |
с б |
+1 | 0 | 0 − | 6 274 .9 ± 0.8 | 0 | +1 | +1 | (0.510 ± 0.009) × 10 −12 | Видеть Б ± c моды распада |
Б 0
–
Б 0
колебания [ править ]
Нейтральные B-мезоны,
Б 0
и
Б 0
s , самопроизвольно превращаются в собственные античастицы и обратно. Это явление называется ароматическими колебаниями . Существование осцилляций нейтрального B-мезона является фундаментальным предсказанием Стандартной модели физики элементарных частиц . Оно было измерено в
Б 0
–
Б 0
система должна составлять около 0,496/ пикосекунды , [1] и в
Б 0
с –
Б 0
s должна составлять Δ m s = 17,77 ± 0,10 (stat) ± 0,07 (syst)/ пикосекунду , измеренную в ходе эксперимента CDF в Фермилабе . [2] Первая оценка нижнего и верхнего предела
Б 0
с –
Б 0
Его системное значение было установлено в ходе эксперимента DØ, также проведенного в Фермилабе . [3]
25 сентября 2006 года Фермилаб объявил, что они заявили об открытии осцилляций B - мезона, которые ранее были лишь теоретическими. [4] Согласно пресс-релизу Fermilab:
Это первое крупное открытие второго запуска продолжает традицию открытий в физике элементарных частиц в Фермилабе, где были открыты нижний (1977 г.) и верхний (1995 г.) кварки. Удивительно, но причудливое поведение B s (произносится как «B sub s») мезонов на самом деле предсказывается Стандартной моделью фундаментальных частиц и сил. Таким образом, открытие этого колебательного поведения является еще одним подтверждением долговечности Стандартной модели...
Физики CDF ранее измерили скорость переходов вещество-антивещество для B s- мезона, который состоит из тяжелого нижнего кварка, связанного сильным ядерным взаимодействием со странным антикварком. Теперь они достигли стандарта открытия в области физики элементарных частиц, где необходимо доказать, что вероятность ложного наблюдения составляет менее 5 на 10 миллионов ( 5 ⁄ 10 000 000 ). Для результата CDF вероятность еще меньше: 8 на 100 миллионов ( 8 ⁄ 100,000,000 ).
Рональд Котулак, пишущий для Chicago Tribune , назвал частицу «причудливой» и заявил, что мезон «может открыть дверь в новую эру физики» благодаря его доказанному взаимодействию с «жутким царством антиматерии». [5]
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. [6] Однако более поздние результаты на LHCb с более крупными выборками данных не выявили существенного отклонения от Стандартной модели. [7]
Редкие распады [ править ]
B-мезоны являются важным зондом для изучения квантовой хромодинамики . [8] Различные необычные пути распада B-мезонов чувствительны к физическим процессам, выходящим за рамки стандартной модели . Измерение этих редких фракций ветвления устанавливает ограничения на новые частицы. Эксперимент LHCb наблюдал и искал несколько таких распадов, таких как B s → μ. + м − . [9]
редкий распад нейтрального B-мезона на два противоположно заряженных каона 21 февраля 2017 года коллаборация LHCb объявила, что наблюдался со статистической значимостью 5 σ . [10]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «[название не указано]» . репозиторий.ubn.ru.nl . 2066/26242.
- ^ Абуленсия, А.; и другие. ( Сотрудничество CDF ) (2006). «Наблюдение за
Б 0
с –
Б 0
s Oscillations». Physical Review Letters . 97 (24): 242003. arXiv : hep-ex/0609040 . Bibcode : 2006PhRvL..97x2003A . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.242003 . PMID 17280271 . - ^ Абазов В.М.; и другие. ( Сотрудничество D0 ) (2006). «Прямые ограничения на B 0
s Oscillation Frequency» (PDF) . Письма о физическом обзоре . 97 (2): 021802. arXiv : hep-ex/0603029 . Бибкод : 2006PhRvL..97b1802A . doi : PhysRevLett.97.021802 . hdl : 10211 .3/ . 10.1103 / 194397 .S2CID 11632404 . - ^ «Ученые из Фермилаборатории 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. Проверено 8 декабря 2007 г.
- ^ Котулак Р. (26 сентября 2006 г.). «Открытие антивещества может изменить физику: частица отслеживается между реальным миром и жутким миром» . Новости Дезерета . Архивировано из оригинала 29 ноября 2007 года . Проверено 8 декабря 2007 г.
- ^ Овербай, Д. (17 мая 2010 г.). «Из лаборатории Фермилаб: новый ключ к объяснению человеческого существования?» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 декабря 2016 г.
- ^ Тиммер, Дж. (29 августа 2011 г.). «Детектор LHCb создает проблемы для теории суперсимметрии» . Арс Техника . Проверено 26 декабря 2012 г.
- ^ CMS Сотрудничество; Коллаборация LHCb (4 июня 2015 г.). «Наблюдение редкого B 0
с → м + м − комбинированного анализа данных CMS и LHCb». Nature . 522 (7554): 68–72. arXiv : 1411.4413 . Bibcode : 2015Natur.522...68C . doi : 10.1038/nature14474 . PMID 26047778. . S2CID 4394036 распад по результатам - ^ Аайдж, Р.; Бетета, К. Абеллан; Адева, Б.; Адинолфи, М.; Аффолдер, А.; Аялтуни, З.; Акар, С.; Альбрехт Дж. (16 октября 2015 г.). «Поиск редких распадов B 0 → J/ ψ γ и B 0
s → J/ ψ γ ". Physical Review D. 92 ( 11): 112002. arXiv : 1510.04866 . Бибкод : 2015PhRvD..92k2002A . doi : 10.1103/PhysRevD.92.112002 . S2CID 118320485 . - ^ Аайдж, Р.; и другие. (21 февраля 2017 г.). «Наблюдение аннигиляционной моды распада B 0 → К + К − ". Письма о физическом обзоре . 118 (8): 47–50. : 1610.08288 . Bibcode : 2017PhRvL.118h1801A . doi : 10.1103 /PhysRevLett.118.081801 . PMID 2828221. S2CID arXiv 2718. 6492 .
Внешние ссылки [ править ]
- В.-М. Яо и др. (Группа данных о частицах), J. Phys. G 33, 1 (2006 г.) и частичное обновление 2007 г. для издания 2008 г. (URL: http://pdg.lbl.gov)
- Стоун, Шелдон (1994). B Decays (2-е изд.). Сиракузский университет: World Scientific . дои : 10.1142/1441 . ISBN 978-981-02-0708-3 . OCLC 636743000 .
- В. Джеймисон (18 марта 2008 г.). «Переворачивающаяся частица может объяснить отсутствие антиматерии» . Новый учёный . Проверено 23 января 2010 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
