stringtranslate.com

B-мезон

В физике элементарных частиц B -мезоны — это мезоны, состоящие из нижнего антикварка и либо верхнего (
Б+
), вниз (
Б0
), странный (
Б0
с) или очарование кварка (
Б+
с). Комбинация нижнего антикварка и верхнего кварка не считается возможной 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 (
Б0
), странный (
Б0
с) или очарование (
Б−
с) антикварка соответственно.

Список B-мезонов

Б0–Б0колебания

Нейтральные B-мезоны,
Б0
и
Б0
с, спонтанно превращаются в свои собственные античастицы и обратно. Это явление называется осцилляция аромата . Существование нейтральных мезонных осцилляций B является фундаментальным предсказанием Стандартной модели физики элементарных частиц . Оно было измерено в
Б0
–
Б0
система будет около 0,496 / пикосекунд , [1] и в
Б0
с–
Б0
ссистема должна быть Δ m s = 17,77 ± 0,10 (стат) ± 0,07 (сист) / пикосекунда, измеренная с помощью эксперимента CDF в Фермилаб . [2] Первая оценка нижнего и верхнего предела
Б0
с–
Б0
ссистемные значения были получены в ходе эксперимента DØ также в Фермилабе . [3]

25 сентября 2006 года Фермилаб объявил, что они заявили об открытии ранее только теоретически предполагаемого
Б0
сМезонные осцилляции. [4] Согласно пресс-релизу Fermilab:

Это первое крупное открытие Run 2 продолжает традицию открытий в области физики элементарных частиц в Fermilab, где были открыты нижний (1977) и верхний (1995) кварки. Удивительно, но странное поведение
Б0
с(произносится как "B sub s") мезоны фактически предсказываются Стандартной моделью фундаментальных частиц и сил. Открытие этого колебательного поведения, таким образом, является еще одним подтверждением прочности Стандартной модели ...

Физики CDF ранее измерили скорость переходов материя-антиматерия для
Б0
смезон, который состоит из тяжелого нижнего кварка, связанного сильным ядерным взаимодействием со странным антикварком. Теперь они достигли стандарта для открытия в области физики элементарных частиц, где вероятность ложного наблюдения должна быть доказана как менее чем около 5 из 10 миллионов ( ⁠5/10 000 000⁠ = ⁠1/2 000 000⁠ ). Для результата CDF вероятность еще меньше — 8 из 100 миллионов ( ⁠8/100 000 000⁠ = ⁠1/12 500 000⁠ ).

Рональд Котулак, пишущий для Chicago Tribune , назвал частицу «странной» 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 из Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми сообщили, что осцилляции 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 показали существенного отклонения от Стандартной модели. [7]

Редкие распады

B-мезоны являются важным зондом для исследования квантовой хромодинамики . [8] Различные необычные пути распада B-мезонов чувствительны к физическим процессам за пределами стандартной модели . Измерение этих редких фракций ветвления устанавливает ограничения для новых частиц. Эксперимент LHCb наблюдал и искал несколько таких распадов, таких как B s → μ + μ − . [9]

21 февраля 2017 года коллаборация LHCb объявила, что редкий распад нейтрального B-мезона на два противоположно заряженных каона наблюдался со статистической значимостью 5 σ . [10]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "[название не указано]". repository.ubn.ru.nl . 2066/26242.
  2. ^ Абуленсия, А. и др. ( CDF Collaboration ) (2006). «Наблюдение за
    Б0
    с    –
    Б0
    с    Колебания". Physical Review Letters . 97 (24): 242003. arXiv : hep-ex/0609040 . Bibcode : 2006PhRvL..97x2003A. doi : 10.1103/PhysRevLett.97.242003. PMID  17280271.
  3. ^ Абазов, В.М. и др. ( D0 Collaboration ) (2006). "Прямые пределы частоты колебаний B0s" (PDF) . Physical Review Letters . 97 (2): 021802. arXiv : hep-ex/0603029 . Bibcode : 2006PhRvL..97b1802A. doi : 10.1103/PhysRevLett.97.021802. hdl : 10211.3/194397. PMID  16907434. S2CID  11632404.
  4. ^ "Ученые CDF из Fermilab официально заявили: они обнаружили быстрое изменение поведения B-sub-s-мезона, который переключается между материей и антиматерией 3 триллиона раз в секунду" (пресс-релиз). Fermilab . 25 сентября 2006 г. Получено 8 декабря 2007 г.
  5. ^ Котулак, Р. (26 сентября 2006 г.). «Открытие антиматерии может изменить физику: частица, отслеживаемая между реальным миром и жутким царством». Deseret News . Архивировано из оригинала 29 ноября 2007 г. Получено 8 декабря 2007 г.
  6. ↑ Overbye, D. (17 мая 2010 г.). «Из Фермилаба: новый ключ к объяснению человеческого существования?». The New York Times . Получено 26 декабря 2016 г.
  7. ^ Тиммер, Дж. (29 августа 2011 г.). «Детектор LHCb создает проблемы для теории суперсимметрии». Ars Technica . Получено 26 декабря 2012 г.
  8. ^ CMS Collaboration; LHCb Collaboration (4 июня 2015 г.). «Наблюдение за редким B0
    с    → μ + μ −     распад из 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.
  9. ^ 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
    с    → J/ ψ γ     ". Physical Review D. 92 ( 11): 112002. arXiv : 1510.04866 . Bibcode : 2015PhRvD..92k2002A. doi : 10.1103/PhysRevD.92.112002. S2CID  118320485.
  10. ^ Aaij, R.; et al. (21 февраля 2017 г.). «Наблюдение за режимом распада аннигиляции B 0 → K + K − ». Physical Review Letters . 118 (8): 47–50. arXiv : 1610.08288 . Bibcode : 2017PhRvL.118h1801A. doi : 10.1103/PhysRevLett.118.081801. PMID  2828221. S2CID  27186492.

Внешние ссылки