B-мезон

B-мезоны — мезоны, якія складаюцца з b-антыкварка і верхняга (${\mathrm{B}}^{\mathrm{+}}$), ніжняга (${\mathrm{B}}^{\mathrm{0}}$), дзіўнага ($B_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$) ці чароўнага ($B_{\mathrm{c}}^{\mathrm{+}}$) кварка.

Спалучэнне b-антыкварка і t-кварка ($\mathrm{t}\overline{\mathrm{b}}$) лічыцца немагчымым з-за кароткага часу жыцця апошняга. Спалучэнне b-антыкварка і b-кварка ($\mathrm{b}\overline{\mathrm{b}}$) з'яўляецца не B-мезонам, а Шаблон:Нп5.

Кожны B-мезон мае антычасціцы, якія складаюцца з b-кварка і верхняга (${\mathrm{B}}^{\mathrm{-}}$), ніжняга (${\overline{\mathrm{B}}}^{\mathrm{0}}$), дзіўнага (${\overline{B}}_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$) ці чароўнага ($B_{\mathrm{c}}^{\mathrm{-}}$) антыкваркаў, адпаведна.

Упершыню B-мезоны былі выяўлены ў 1983 годзе на дэтэктары Шаблон:Нп5.

Характарыстыкі

B-мезоны

Часціца	Сімвал	Анты- часціца	Кваркавы састаў	Зарад	Ізаспін (I)	Спін і цотнасць (JP)	Энергія спакою (МэВ/c²)	S	C	B'	Час жыцця (с)	Асноўная мода распаду
B-мезон	${\mathrm{B}}^{\mathrm{+}}$	${\mathrm{B}}^{\mathrm{-}}$	$\mathrm{u}\overline{\mathrm{b}}$	+1	Шаблон:Frac	0−	Шаблон:Val	0	0	+1	Шаблон:Val	Гл. B± моды распаду
Нейтральны 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	Гл. B0 моды распаду
Шаблон:Нп5	$B_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$	${\overline{B}}_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$	$\mathrm{s}\overline{\mathrm{b}}$	0	0	0−	Шаблон:Val	−1	0	+1	Шаблон:Val	Гл. BШаблон:Su моды распаду
Чароўны 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	Гл. BШаблон:Su моды распаду

B-мезон-антымезонныя асцыляцыі

Шаблон:Main Нейтральныя B-мезоны, B⁰ і BШаблон:Su, могуць спантанна ператварацца ў свае антычасціцы і наадварот. Гэта з'ява называецца Шаблон:Нп5. Існаванне асцыляцыі нейтральных B-мезонаў з'яўляецца адным з асноўных прадказанняў Стандартнай мадэлі элементарных часціц. Яна была вымерана ў сістэме ${\mathrm{B}}^{\mathrm{0}}\mathrm{-}{\overline{\mathrm{B}}}^{\mathrm{0}}$ і склала каля Шаблон:Num, а ў сістэме $B_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}\mathrm{-}{\overline{B}}_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$ — каля Шаблон:Nobr. Вымярэнні праводзіліся ў Шаблон:Iw лабараторыі Фермі. Першая ацэнка ніжняй і верхняй граніц велічыні асцыляцыі для сістэмы $B_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}\mathrm{-}{\overline{B}}_{\mathrm{s}}^{\mathrm{0}}$ была праведзена таксама лабараторыяй Фермі ў Шаблон:Iw.

25 верасня 2006 года лабараторыя Фермі аб'явіла аб пацвярджэнні раней тэарэтычна адкрытых B_s-мезонных асцыляцый. Па даных прэс-рэліза лабараторыі Фермі:

Гэта першае значнае адкрыццё RunШаблон:Nbsp2 працягвае традыцыю адкрыццяў лабараторыі Фермі ў фізіцы часціц, дзе былі адкрыты ніжні (1977) і верхні (1995) кваркі. На здзіўленне, незвычайныя паводзіны BШаблон:Su-мезонаў фактычна прадказваюцца Стандартнаю мадэллю элементарных часціц і сіл. Адкрыццё гэтых хістальных паводзін, такім чынам, яшчэ раз пацвярджае дакладнасць Стандартнай мадэлі…

Раней на CDF фізікі вымералі скорасць пераходаў рэчыва-антырэчыва для BШаблон:Su мезона, састаўленага з цяжкага прывабнага кварка, звязанага моцным ядзерным узаемадзеяннем з дзіўным антыкваркам. Цяпер яны дасягнулі стандарту для адкрыццяў у вобласці фізікі часціц, дзе імавернасць памылковых назіранняў павінна быць доказна меншая, чым 5 к 10 млн. (Шаблон:Дроб). Для вынікаў CDF гэта імавернасць яшчэ меншая, 8 к 100 млн. (Шаблон:Дроб). Шаблон:Oq

Рональд Котлак, які піша для Шаблон:Lang-en2, назваў часціцу «эксцэнтрычнай» (Шаблон:Lang-en) і заявіў, што мезон «можа адкрыць дзверы ў новую эру фізікі» з-за яго даказанага ўзаемадзеяння са «злавесным царствам антыматэрыі» (Шаблон:Lang-en).

14 мая 2010 года фізікі з Нацыянальнай паскаральнай лабараторыі Фермі паведамілі, што для матэрыі асцыляцыі затухаюць на 1 % часцей, чым для антыматэрыі, што можа памагчы растлумачыць перавагу рэчыва над антырэчывам у назіраемым Сусвеце. Тым не менш, вынікі, атрыманыя пасля апрацоўкі вялікіх аб'ёмаў даных з дэтэктара LHCb, не паказалі някіх істотных адхіленняў ад Стандартнай мадэлі.

Рэдкія распады

B-мезоны з'яўляюцца важнай пробай для аналізу квантавай хромадынамікі. Розныя незвычайныя каналы распаду B-мезонаў адчувальныя да фізічных працэсаў за межамі Стандартнай мадэлі. Вымярэнне гэтых рэдкіх прадуктаў распаду ўстанаўлівае абмежаванні на новыя часціцы. Эксперымент LHCb шукаў і назіраў некалькі гэтых распадаў, такіх як B_s → µ⁺µ⁻.

21 лютага 2017 года калабарацыя LHCb аб'явіла, што рэдкі распад нейтральнага B-мезона на два процілегла зараджаныя каоны назіраўся са Шаблон:Нп5 5σ.

Спасылкі

• 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
• Редкие распады B-мезонов: результаты // Элементы.ру