B-Meson
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B+ | |
|---|---|
| Klassifikation | |
| Boson Hadron Meson | |
| Eigenschaften [1] | |
| Ladung | 1 e (+1,602 · 10−19 C) |
| Masse | 5279,17(29) MeV/c2 |
| SpinParität | 0− |
| Isospin | 1/2 |
| mittlere Lebensdauer | 1,638(11) · 10−12 s |
| Wechselwirkung | stark schwach elektromagnetisch Gravitation |
| Quark-Zusammensetzung | 1 Up und 1 Anti-Bottom ($ u{\bar {b}} $) |
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B0 | |
|---|---|
| Klassifikation | |
| Boson Hadron Meson | |
| Eigenschaften [1] | |
| Ladung | neutral |
| Masse | 5279,50(30) MeV/c2 |
| SpinParität | 0− |
| Isospin | 1/2 |
| mittlere Lebensdauer | 1,525(9) · 10−12 s |
| Wechselwirkung | stark schwach elektromagnetisch Gravitation |
| Quark-Zusammensetzung | 1 Down und 1 Anti-Bottom ($ d{\bar {b}} $) |
Die vier B-Mesonen (B für Bottom-Quark) enthalten ein schweres Bottom-Anti-Quark $ {\bar {b}} $ und ein leichtes u- oder d-Quark, oder aber jeweils die entsprechenden Antiteilchen:
| B-Anti-Mesonen | B-Mesonen | |||
|---|---|---|---|---|
| $ B^{-}\!\, $ | $ {\bar {B^{0}}} $ | $ B^{0}\!\, $ | $ B^{+}\!\, $ | |
| Isospin $ I_{z} $ | -½ | +½ | -½ | +½ |
| Quark- Zusammensetzung |
$ {\bar {u}} $ | $ {\bar {d}} $ | $ d\!\, $ | $ u\!\, $ |
| $ b\!\, $ | $ b\!\, $ | $ {\bar {b}} $ | $ {\bar {b}} $ | |
| Bottomness $ B' $ | -1 | +1 | ||
Sie wurden 1983 mit dem CLEO-Teilchendetektor am CESR-Speicherring der Cornell-Universität in New Jersey (USA) entdeckt. B-Mesonen sind zur Zeit ein Objekt der Grundlagenforschung.
Eigenschaften
B-Mesonen haben eine Masse von 5,2789 GeV/c2 ($ B^{\pm } $) bzw. 5,2792 GeV/c2 ($ B^{0}\,\,{\text{und}}\,\,{\overline {B}}^{0} $) und eine Lebensdauer von 1,6·10-12 Sekunden.[2]
Alle B-Mesonen haben etwa gleiche Massen, weil der Hauptbeitrag jeweils vom schweren b-Quark bzw. seinem Antiteilchen kommt, und etwa gleiche Zerfallszeiten, weil jeweils hauptsächlich das b-Quark in ein c- oder u-Quark zerfällt. Dies geht relativ langsam vor sich und kann durch Pinguin-Diagramme beschrieben werden.
Am $ \,(B^{0}-{\overline {B}}^{0}) $-System wird der Mechanismus der CP-Verletzung (nach dem CPT-Theorem äquivalent zur Verletzung der Symmetrie gegen Zeitumkehr) untersucht, ähnlich wie schon zuvor im System der Kaonen (den Entsprechungen der B-Mesonen, falls man das bottom-Quark durch ein strange-Quark ersetzt).
B-Mesonen mit Charm oder Strangeness
Darüber hinaus werden als B-Mesonen mit Charm bzw. Strangeness auch die Mesonen bezeichnet, die zwar ein Bottom-Anti-Quark enthalten, jedoch statt eines Up- bzw. Down-Quarks jeweils ein Charm- bzw. Strange-Quark, oder aber jeweils die entsprechenden Antiteilchen:
| B-Anti-Mesonen mit... |
B-Mesonen mit... | |||
|---|---|---|---|---|
| $ B_{C}^{-}\!\, $ | $ {\bar {B_{S}^{0}}} $ | $ B_{S}^{0}\!\, $ | $ B_{C}^{+}\!\, $ | |
| ...Charm $ C $ | -1 | 0 | 0 | +1 |
| ...Strangeness $ S $ | 0 | +1 | -1 | 0 |
| Quark- Zusammensetzung |
$ {\bar {c}} $ | $ {\bar {s}} $ | $ s\!\, $ | $ c\!\, $ |
| $ b\!\, $ | $ b\!\, $ | $ {\bar {b}} $ | $ {\bar {b}} $ | |
| Bottomness $ B' $ | -1 | +1 | ||
Siehe auch
- Liste der Mesonen
Literatur
- Bogdan Povh, Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche: Teilchen und Kerne. Eine Einführung in die physikalischen Konzepte („Particles and nuclei“). 7. Aufl. Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-540-36685-0, S. 194.
Weblinks
- Heavy Flavor Averaging Group Aktuelle Datensammlung zur Physik der schweren Quarks
Fussnoten
- ↑ 1,0 1,1 Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: K. Nakamura et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. In: Journal of Physics G 37 (2010) 075021 (online).
- ↑ Zum Vergleich: das schwerste Quark, das t-Quark, hat eine Masse von 170,9 GeV/c2.