B-мезон

B-мезоны — мезоны, состоящие из b-антикварка и верхнего (${\mathrm{B}}^{\mathrm{+}}$), нижнего (${\mathrm{B}}^{\mathrm{0}}$), странного ($B_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$) или очарованного ($B_{\mathrm{c}}^{\mathrm{+}}$) кварка.

Сочетание b-антикварка и t-кварка ($\mathrm{t}\overline{\mathrm{b}}$) считается невозможным из-за короткого времени жизни t-кварка. Сочетание b-антикварка и b-кварка ($\mathrm{b}\overline{\mathrm{b}}$) является не B-мезоном, а боттомонием.

Каждый B-мезон имеет античастицы, которые состоят из b-кварка и верхнего (${\mathrm{B}}^{\mathrm{-}}$), нижнего (${\overline{\mathrm{B}}}^{\mathrm{0}}$), странного (${\overline{B}}_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$) или очарованного ($B_{\mathrm{c}}^{\mathrm{-}}$) антикварков, соответственно.

Впервые B-мезоны были обнаружены в 1983 году на детекторе CLEO.

Характеристики

B-мезоны

Частица	Символ	Анти- частица	Кварковый состав	Заряд	Изоспин (I)	Спин и чётность (JP)	Энергия покоя (МэВ/c²)	S	C	B'	Время жизни (с)	Основная мода распада
B-мезон	${\mathrm{B}}^{\mathrm{+}}$	${\mathrm{B}}^{\mathrm{-}}$	$\mathrm{u}\overline{\mathrm{b}}$	+1	Шаблон:Frac	0−	Шаблон:Val	0	0	+1	Шаблон:Val	См. B± моды распада
Нейтральный B-мезон	${\mathrm{B}}^{\mathrm{0}}$	${\overline{\mathrm{B}}}^{\mathrm{0}}$	$\mathrm{d}\overline{\mathrm{b}}$	0	Шаблон:Frac	0−	Шаблон:Val	0	0	+1	Шаблон:Val	См. B0 моды распада
Странный B-мезон	$B_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$	${\overline{B}}_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$	$\mathrm{s}\overline{\mathrm{b}}$	0	0	0−	Шаблон:Val	−1	0	+1	Шаблон:Val	См. BШаблон:Su моды распада
Очарованный B-мезон	$B_{\mathrm{c}}^{\mathrm{+}}$	$B_{\mathrm{c}}^{\mathrm{-}}$	$\mathrm{c}\overline{\mathrm{b}}$	+1	0	0−	Шаблон:Val	0	+1	+1	Шаблон:Val	См. BШаблон:Su моды распада

B-мезон-антимезонные осцилляции

Шаблон:Main Нейтральные B-мезоны, B⁰ и BШаблон:Su, могут спонтанно превращаться в свои античастицы и наоборот. Это явление называется Шаблон:Iw. Существование осцилляции нейтральных B-мезонов является одним из основных предсказаний Стандартной модели элементарных частиц. Она была измерена в системе ${\mathrm{B}}^{\mathrm{0}}\mathrm{-}{\overline{\mathrm{B}}}^{\mathrm{0}}$ и составила около Шаблон:Num, а в системе $B_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}\mathrm{-}{\overline{B}}_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$ — около Шаблон:Nobr. Измерения проводились в Шаблон:Iw лаборатории Ферми. Первая оценка нижнего и верхнего пределов величины осцилляции для системы $B_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}\mathrm{-}{\overline{B}}_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$ была проведена также лабораторией Ферми в ходе Шаблон:Iw.

25 сентября 2006 года лаборатория Ферми объявила о подтверждении ранее теоретически открытых B_s-мезонных осцилляций. По данным пресс-релиза лаборатории Ферми:

Это первое крупное открытие RunШаблон:Nbsp2 продолжает традицию открытий лаборатории Ферми в физике элементарных частиц, где были открыты нижний (1977) и верхний (1995) кварки. Удивительно, но странное поведение B_s (произносится как «B Sub S»)-мезонов фактически предсказывается Стандартной моделью элементарных частиц и сил. Открытие этого колебательного поведения, таким образом, ещё раз подтверждает точность Стандартной модели…
Ранее на CDF учёные-физики измерили скорость переходов вещество-антивещество для B_s мезона, состоящего из тяжелого прелестного кварка, связанного со странным антикварком сильным ядерным взаимодействием. В настоящее время они достигли стандарта для открытий в области физики элементарных частиц, в котором вероятность ошибочных наблюдений должна быть доказано меньше, чем 5 к 10 млн. (Шаблон:Дробь). Для результатов CDF эта вероятность ещё меньше, 8 к 100 млн. (Шаблон:Дробь).

Рональд Котулак, пишущий для Шаблон:Lang-en2, назвал частицу «странной» и заявил, что мезон «может открыть дверь в новую эру физики» из-за его доказанного взаимодействия с «жуткой антиматерией».

14 мая 2010 года физики из Национальной ускорительной лаборатории Ферми сообщили, что для материи осцилляции затухают на 1 % чаще, чем для антиматерии, что может помочь объяснить превосходство вещества над антивеществом в наблюдаемой Вселенной. Тем не менее, результаты, полученные после обработки больших объёмов данных с детектора LHCb, не показали никаких существенных отклонений от Стандартной моделиШаблон:Нет в источнике.

Ссылки

• W.-M. Yao et al. (Particle Data Group), J. Phys. G 33, 1 (2006) and 2007 partial update for edition 2008 (URL: http://pdg.lbl.gov)
• Шаблон:Cite web

Шаблон:Внешние ссылки Шаблон:Частицы