stringtranslate.com

Б-мезон

В физике элементарных частиц B-мезоны — это мезоны , состоящие из нижнего антикварка и либо верхнего (
Б+
), вниз (
Б0
), странный (
Б0
с) или очарованный кварк (
Б+
с). 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 (
Б0
), странный (
Б0
с) или очарование (
Б−
с) антикварк соответственно.

Список B-мезонов

Б0–Б0колебания

Нейтральные B-мезоны,
Б0
и
Б0
с, 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
Б0
–
Б0
системе будет составлять около 0,496/ пикосекунд , [1] и в
Б0
с–
Б0
ссистема должна быть Δ m s = 17,77 ± 0,10 (стат) ± 0,07 (система) / пикосекунда , измеренная в эксперименте CDF в Фермилабе . [2] Первая оценка нижнего и верхнего предела
Б0
с–
Б0
ссистемная ценность была получена 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. странному антикварку. Теперь они достигли стандарта открытия в области физики элементарных частиц, где необходимо доказать, что вероятность ложного наблюдения составляет менее примерно 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

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 + µ − . [9]

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «[название не указано]». репозиторий.ubn.ru.nl . 2066/26242.
  2. ^ Абуленсия, А.; и другие. ( Сотрудничество CDF ) (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 другие. ( Сотрудничество D0 ) (2006). «Прямые ограничения частоты колебаний B0» (PDF) . Письма о физических отзывах . 97 (2): 021802. arXiv : hep-ex/0603029 . Бибкод : 2006PhRvL..97b1802A. doi : 10.1103/PhysRevLett.97.021802. hdl : 10211.3/194397. PMID  16907434. S2CID  11632404.
  4. ^ «Ученые из CDF Фермилаба официально заявляют: они обнаружили быстроизменяющееся поведение B-sub-s-мезона, который переключается между материей и антивеществом 3 триллиона раз в секунду» (пресс-релиз). Фермилаб . 25 сентября 2006 г. Проверено 8 декабря 2007 г.
  5. ^ Котулак, Р. (26 сентября 2006 г.). «Открытие антиматерии 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.
  6. ↑ Овербай, Д. (17 мая 2010 г.). «Из лаборатории Фермилаб: новый ключ к объяснению человеческого существования?». Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 декабря 2016 г.
  7. ↑ Тиммер, Дж. (29 августа 2011 г.). «Детектор LHCb создает проблемы для теории суперсимметрии». Арс Техника . Проверено 26 декабря 2012 г.
  8. ^ Сотрудничество CMS; Коллаборация LHCb (4 июня 2015 г.). «Наблюдение редкого B0
    с    → µ + µ −     распад по результатам 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 . Бибкод : 2015PhRvD..92k2002A. doi : 10.1103/PhysRevD.92.112002. S2CID  118320485.
  10. ^ Аайдж, Р.; и другие. (21 февраля 2017 г.). «Наблюдение аннигиляционного режима распада B 0 → K + K − ». Письма о физических отзывах . 118 (8): 47–50. arXiv : 1610.08288 . Бибкод : 2017PhRvL.118h1801A. doi :10.1103/PhysRevLett.118.081801. PMID  2828221. S2CID  27186492.

Внешние ссылки