Meson B

Mezonii B sunt Mezonii compuse dintr - un fund antiquarc și un sus (B ^+), în jos (B⁰), ciudat (B⁰) sau farmec (B ⁺ _c) quark . Combinația dintre un antiquark inferior și un quark superior nu este de așteptat posibil datorită duratei scurte de viață a quarkului. Combinația dintre un antiquark inferior și un quark inferior nu dă un mezon B, ci mai degrabă un bottomonium .

Fiecare mezon are o antiparticula care este alcătuit dintr - un cuarc bottom și un sus (B⁻), în jos (B⁰), ciudat (B⁰) sau farmecul (B⁻ _c) antiquarc respectiv.

Lista mezonilor B

mezonii B
Particulă	Simbol	Anti-particule	Quark conţinut	Isospin ( Eu )	Liturghie în repaus ( MeV / c ² )	S.	C.	B '	viata medie ( s )	De obicei se descompune în
Meson B	$B^{+}$ ${\ displaystyle B ^ {+}}$ ${\ displaystyle B ^ {+}}$	$B^{-}$ ${\ displaystyle B ^ {-}}$ ${\ displaystyle B ^ {-}}$	tu b	1/2	5 279 , 15 ± 0,31	0	0	+1	(1,638 ± 0,011) × 10 ⁻¹²	Vezi modurile de descompunere ale lui B ^±
Meson B	$B^{0}$ ${\ displaystyle B ^ {0}}$ ${\ displaystyle B ^ {0}}$	${\bar {B^{0}}}$ ${\ displaystyle {\ bar {B ^ {0}}}}$ ${\ displaystyle {\ bar {B ^ {0}}}}$	d b	1/2	5 279 , 53 ± 0,33	0	0	+1	(1,530 ± 0,009) × 10 ⁻¹²	Vedeți modurile de descompunere B⁰
Meson B ciudat	$B_{s}^{0}$ ${\ displaystyle B_ {s} ^ {0}}$ ${\ displaystyle B_ {s} ^ {0}}$	${\bar {B_{s}^{0}}}$ ${\ displaystyle {\ bar {B_ {s} ^ {0}}}}$ ${\ displaystyle {\ bar {B_ {s} ^ {0}}}}$	s b	0	5 366,3 ± 0,6	−1	0	+1	1,470 + 0,027 × 10 ⁻¹² 1,470 - 0,026 × 10 ⁻¹²	Vezi modurile de descompunere ale _lui B⁰
Meson B fermecat	$B_{c}^{+}$ ${\ displaystyle B_ {c} ^ {+}}$ ${\ displaystyle B_ {c} ^ {+}}$	$B_{c}^{-}$ ${\ displaystyle B_ {c} ^ {-}}$ ${\ displaystyle B_ {c} ^ {-}}$	c b	0	6 276 ± 4	0	+1	+1	(0,46 ± 0,07) × 10 ⁻¹²	Vezi modurile de descompunere ale lui B ^± _c

Oscilații B - B

Mezonii neutre B, B⁰ și B⁰ _s, transforma spontan in antiparticule lor specifice și vice - versa. Acest fenomen se numește oscilația aromei . Existența oscilațiilor mezonului B neutru reprezintă o predicție fundamentală a Modelului standard de fizică a particulelor . În sistemul B⁰ - B⁰ s-a estimat la aproximativ 0,496 ps ⁻¹ , ^[1] iar în sistemul B⁰ _s –B⁰ _s se calculează că Δm _s = 17,77 ± 0,10 (stat) ± 0,07 (syst) ps ⁻¹ . ^[2] O primă evaluare a limitei superioare și inferioare a valorii sistemului B⁰ _s –B⁰ _{s a} fost găsită prin intermediul experimentului Fermilab DØ . ^[3]

La 25 septembrie 2006, Fermilab a anunțat descoperirea unei oscilații a mezonului B _s teoreticat anterior. ^[4] Potrivit unui comunicat de presă Fermilab:

Această primă descoperire majoră a celor 2 curse continuă tradiția descoperirilor fizicii particulelor la Fermilab, unde au fost descoperiți quarkii de jos (1977) și de sus (1995). În mod surprinzător, comportamentul bizar al mezonilor B _s (pronunțat „B sub s”) este de fapt prezis de modelul standard al particulelor și forțelor fundamentale. Descoperirea acestui comportament oscilator este, prin urmare, o altă întărire a duratei modelului standard ... Fizicienii CDF au măsurat anterior rata tranzițiilor materie-antimaterie pentru mezonul B _s , care este alcătuit din quarks de fund legați de interacțiunea nucleară puternică cu un antiquark ciudat . Ei au atins acum standardele pentru o descoperire în fizica particulelor, unde probabilitatea unei observații false este mai mică de aproximativ 5 din 10 milioane (5 / 10.000.000). Din rezultatele SFAO, probabilitatea este chiar mai mică, adică 8 din 100 de milioane (8 / 100.000.000).

Ronald Kotulak, scriind pentru Chicago Tribune , a numit particula „bizară” afirmând că mezonul „poate deschide ușa către o nouă eră a fizicii” demonstrând interacțiunile sale cu „tărâmul spectral al antimateriei”. ^[5]

Decăderea și universalitatea leptonică

Decăderea mezonilor B se află în centrul studiilor și cercetării, deoarece ar putea avea repercusiuni importante asupra modelului standard de fizică. Conform universalității leptonice, dezintegrările care implică cele trei leptoni încărcați ( electron , muon și tau ) ar trebui să aibă loc cu aceeași probabilitate. Cele mai frecvente două descompuneri ale mezonului B încărcat sunt:

$B^{+}\rightarrow K^{+}e^{+}e^{-}$ ${\ displaystyle B ^ {+} \ rightarrow K ^ {+} e ^ {+} e ^ {-}}$ ${\ displaystyle B ^ {+} \ rightarrow K ^ {+} e ^ {+} e ^ {-}}$
$B^{+}\rightarrow K^{+}\mu ^{+}\mu ^{-}$ ${\ displaystyle B ^ {+} \ rightarrow K ^ {+} \ mu ^ {+} \ mu ^ {-}}$ ${\ displaystyle B ^ {+} \ rightarrow K ^ {+} \ mu ^ {+} \ mu ^ {-}}$

În primul caz, mezonul se descompune într-un kaon încărcat și o pereche de electroni - pozitroni , în al doilea caz, mezonul B se descompune într-un kaon încărcat și o pereche de muon- antimuon.

După cum s-a scris anterior, aceste două dezintegrări ar trebui să fie la fel de probabile, dar, din analiza datelor provenite de la LHC la Cern, sa constatat că al doilea tip de decădere apare într-un număr mai mic de cazuri decât primul ^[6] . Datorită incertitudinii ridicate, această anomalie a fost etichetată ca o fluctuație statistică.

La 23 martie 2021, experimentul LHCb a prezentat din nou anomalia decăderii mezonului B încărcat, integrând datele deja cunoscute cu cele colectate în cursul 2 al LHC. În lucrarea publicată de echipa de cercetători am citit că acest rezultat are o precizie de 3,1 sigma , departe de 5 sigma necesare pentru a ajunge la o certitudine, dar suficientă pentru a defini dovezile unei încălcări a universalității leptonei. Mulțumită noilor date, care vor ajunge cel mai probabil odată cu următoarea LHC Run 3, va fi posibil să se determine dacă anomalia evidențiată este de fapt un semnal al prezenței unei particule care mediază forța , ducând la o interacțiune necunoscută în prezent sau dacă aceasta a fost pur și simplu de fluctuații statistice ^[7] .

Notă

^ http://repository.ubn.ru.nl/bitstream/2066/26242/
^ (EN) Abulencia A. și colab. ( Colaborare CDF ), Observarea oscilațiilor B 0 s - B 0 s , în Physical Review Letters , vol. 97, 2006, p. 242003, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.97.242003 , arΧiv : hep-ex / 0609040 .
^ (EN) Abazov VM și colab. ( Colaborare D0 ), limite directe _ale frecvenței de oscilare B _s ⁰ ( PDF ), în Physical Review Letters , vol. 97, 2006, p. 021802, DOI : 10.1103 / PhysRevLett . 97.021802 .
^ (RO) Ar putea fi ... Ar putea fi ... Este !!! , pe fnal.gov , Fermilab , 25-09-2006. Adus 12-08-2007 .
^ (EN) R. Kotulak, Descoperirea antimateriei ar putea modifica fizica: Particulă urmărită între lumea reală, regatul înfricoșător , în Deseret News , 26-09-2006. Adus 12-08-2007 .
^ DIN LHCb UN NOU TEST PRIVIND VALIDITATEA UNIVERSALITĂȚII LEPTONIANE , pe home.infn.it.
^ Testul universalității leptonului în decăderile de frumusețe-quark , la arxiv.org .

linkuri externe

( EN ) W.-M. Yao și colab. (Particle Data Group), J. Phys. G 33, 1 (2006) și 2007 actualizare parțială pentru ediția 2008 (URL: http://pdg.lbl.gov) ( PDF ), pe pdg.lbl.gov .
( EN ) V. Jamieson, Flipping particule ar putea explica antimateria lipsă , în New Scientist , 18-03-2008. Adus 23.01.2010 .

Controlul autorității	LCCN (EN) sh94009464 · GND (DE) 4226166-1

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica

[1] ttp://repository.ubn.ru.nl/bitstream/2066/26242/

[2] (EN) Abulencia A. și colab. ( Colaborare CDF ), Observarea oscilațiilor B 0 s - B 0 s , în Physical Review Letters , vol. 97, 2006, p. 242003, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.97.242003 , arΧiv : hep-ex / 0609040 .

[3] (EN) Abazov VM și colab. ( Colaborare D0 ), limite directe _ale frecvenței de oscilare B _s ⁰ ( PDF ), în Physical Review Letters , vol. 97, 2006, p. 021802, DOI : 10.1103 / PhysRevLett . 97.021802 .

[4] (RO) Ar putea fi ... Ar putea fi ... Este !!! , pe fnal.gov , Fermilab , 25-09-2006. Adus 12-08-2007 .

[5] (EN) R. Kotulak, Descoperirea antimateriei ar putea modifica fizica: Particulă urmărită între lumea reală, regatul înfricoșător , în Deseret News , 26-09-2006. Adus 12-08-2007 .

[6] DIN LHCb UN NOU TEST PRIVIND VALIDITATEA UNIVERSALITĂȚII LEPTONIANE , pe home.infn.it.

[7] Testul universalității leptonului în decăderile de frumusețe-quark , la arxiv.org .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]