Нейтральные колебания B-мезона (или Б – Б осцилляции ) являются одним из проявлений колебаний нейтральной частицы , фундаментального предсказания Стандартной модели физики элементарных частиц . Это явление изменения (или осцилляции ) B - мезонов между их материальными и антиматерийными формами перед их распадом. Б сМезон может существовать как связанное состояние странного антикварка и нижнего кварка , или странного кварка и нижнего антикварка. Осцилляции в нейтральном секторе B аналогичны явлениям, которые производят долго и короткоживущие нейтральные каоны .
Б с– Б сСмешение наблюдалось в ходе эксперимента CDF в Фермилабе в 2006 году и в ходе эксперимента LHCb в ЦЕРНе в 2011 и 2021 годах.
Осцилляции B-бара, обнаруженные посредством соответствующих распадов D-мезонов и пионов , наблюдавшихся LHCb в 2021 году. обозначает процесс осцилляции .
Избыток материи над антиматерией
Стандартная модель предсказывает, что обычная материя Б сМезоны имеют небольшое преимущество в этих колебаниях по сравнению с их антиматерией, что делает странные B-мезоны особенно интересными для физиков-частиц. Наблюдение Б – Б Явления смешивания привели физиков к идее строительства так называемых «фабрик B» в начале 1990-х годов. Они поняли, что точный Б – Б Мера осцилляции могла бы зафиксировать треугольник унитарности и, возможно, объяснить избыток материи над антиматерией во Вселенной. С этой целью в конце девяностых началось строительство двух «фабрик B», одной в Стэнфордском линейном ускорительном центре (SLAC) в Калифорнии и одной в KEK в Японии .
Эти фабрики B, BaBar и Belle , были установлены в ϒ (4S) резонанс , который находится чуть выше порога распада на два B-мезона.
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. [1] Однако более поздние результаты на LHCb в 2011, 2012 и 2021 годах с более крупными выборками данных не продемонстрировали существенного отклонения от предсказания Стандартной модели о почти нулевой асимметрии. [2] [3] [4]
^ «Новый ключ к объяснению существования». The New York Times . 2010-05-18.
^ "Детектор LHCb создает проблемы для теории суперсимметрии". Ars Technica . 29 августа 2011 г.
^ Aaij, R.; et al. (коллаборация LHCb) (2014). «Измерение специфической для аромата CP-нарушающей асимметрии assl в распадах B0s». 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, К. Абеллан; Акернли, Т.; Адева, Б.; Адинолфи, М.; Афшарния, Х.; и др. (6 января 2022 г.). «Точное определение частоты колебаний B0s–B0s». Физика природы . 18 : 1–5. arXiv : 2104.04421 . дои : 10.1038/s41567-021-01394-x . ISSN 1745-2481. S2CID 245809087.
Дальнейшее чтение
Альбрехт, Х. и др. (совместная работа ARGUS) (1987). «Наблюдение смешивания B0–B0». 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 лаборатории CDF из Фермилаб представляют точное измерение тонкого танца между материей и антиматерией» (пресс-релиз). Фермилаб . 11 апреля 2006 г.
«Ученые CDF лаборатории Ферми сделали официальное заявление: они обнаружили быстрое изменение поведения 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
