B-Meson
Die vier B-Mesonen (B für Bottom-Quark) sind subatomare instabile Teilchen, die ein schweres Bottom-Anti-Quark und ein leichtes u- oder d-Quark enthalten, oder aber jeweils die entsprechenden Antiteilchen:
B-Anti-Mesonen | B-Mesonen | |||
---|---|---|---|---|
Isospin | −½ | +½ | −½ | +½ |
Quark- Zusammensetzung | ||||
Bottomness | −1 | +1 |
B+ | |
---|---|
Klassifikation | |
Boson Hadron Meson | |
Eigenschaften[1] | |
elektrische Ladung | +1 e |
Ruheenergie | 5279,34(12) MeV |
SpinParität | 0− |
Isospin | ½ (Iz = +½) |
Bottomness | +1 |
mittlere Lebensdauer | 1,638(4) · 10−12 s |
Wechselwirkungen | stark schwach elektromagnetisch Gravitation |
Valenzquarks | , 1 Up und 1 Anti-Bottom |
B0 | |
---|---|
Klassifikation | |
Boson Hadron Meson | |
Eigenschaften[1] | |
elektrische Ladung | neutral |
Ruheenergie | 5279,65(12) MeV |
SpinParität | 0− |
Isospin | ½ (Iz = −½) |
Bottomness | +1 |
mittlere Lebensdauer | 1,519(4) · 10−12 s |
Wechselwirkungen | stark schwach elektromagnetisch Gravitation |
Valenzquarks | , 1 Down und 1 Anti-Bottom |
Sie wurden 1983 mit dem CLEO-Teilchendetektor am CESR-Speicherring der Cornell-Universität in New York (USA) entdeckt.
Eigenschaften
B-Mesonen haben eine Masse von 5,2789 GeV/c2 () bzw. 5,2792 GeV/c2 ( und ) und eine Lebensdauer von 1,6·10−12 s () bzw. 1,5·10−12 s (, ).[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 (seltener) in ein u-Quark zerfällt.
Am --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
Bs0 | |
---|---|
Klassifikation | |
Boson Hadron Meson | |
Eigenschaften[1] | |
elektrische Ladung | neutral |
Ruheenergie | 5366,88(14) MeV |
SpinParität | 0− |
Isospin | 0 |
Strangeness | −1 |
Bottomness | +1 |
mittlere Lebensdauer | 1,515(4) · 10−12 s |
Wechselwirkungen | stark schwach elektromagnetisch Gravitation |
Valenzquarks | , 1 Strange und 1 Anti-Bottom |
Bc+ | |
---|---|
Klassifikation | |
Boson Hadron Meson | |
Eigenschaften[1] | |
elektrische Ladung | +1 e |
Ruheenergie | 6274,9(8) MeV |
SpinParität | 0− |
Isospin | 0 |
Charm | +1 |
Bottomness | +1 |
mittlere Lebensdauer | 0,510(9) · 10−12 s |
Wechselwirkungen | stark schwach elektromagnetisch Gravitation |
Valenzquarks | , 1 Charm und 1 Anti-Bottom |
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 … | |||
---|---|---|---|---|
… Charm | −1 | 0 | 0 | +1 |
… Strangeness | 0 | +1 | −1 | 0 |
Quark- Zusammensetzung |
||||
Bottomness | −1 | +1 |
Siehe auch
Literatur
- Bogdan Povh, Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche: Teilchen und Kerne. Eine Einführung in die physikalischen Konzepte. 7. Aufl. Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-540-36685-0, S. 194.
- P. Koppenburg, Z. Dolezal, M. Smizanska: Rare decays of b hadrons. In: Scholarpedia. Band 11, Nr. 6, 2016, S. 32643., doi:10.4249/scholarpedia.32643 (scholarpedia.org).
Weblinks
- Heavy Flavor Averaging Group Aktuelle Datensammlung zur Physik der schweren Quarks
Einzelnachweise und Anmerkungen
- Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus:
P.A. Zyla et al.: 2020 Review of Particle Physics. In: Prog. Theor. Exp. Phys. 2020, 083C01 (2020). Particle Data Group, abgerufen am 11. September 2020 (englisch). - Zum Vergleich: das schwerste Quark, das t-Quark, hat eine Masse von 170,9 GeV/c2.