B-Meson

B⁺
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften ^[1]
Ladung	1 e (+1,602 · 10⁻¹⁹ C)
Masse	5279,17(29) MeV/c²
Spin^Parität	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 ( $u \bar{b}$ )

B⁰
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften ^[1]
Ladung	neutral
Masse	5279,50(30) MeV/c²
Spin^Parität	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	$\bar{u}$	$\bar{d}$	$d$	$u$
Quark- Zusammensetzung	$b$	$b$	$\bar{b}$	$\bar{b}$
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 ( $B^{0} und {\overset{―}{B}}^{0}$ ) 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 $(B^{0} - {\overset{―}{B}}^{0})$ -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	$\bar{c}$	$\bar{s}$	$s$	$c$
Quark- Zusammensetzung	$b$	$b$	$\bar{b}$	$\bar{b}$
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.

[PDG2011-1] 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).

[2] Zum Vergleich: das schwerste Quark, das t-Quark, hat eine Masse von 170,9 GeV/c².

[1]

[2]