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B介子

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B介子英语:B meson)是一種含有底夸克介子。B介子可細分成四種,按介子中的另一種夸克而定:B+
含有上夸克B0
含有下夸克B0
s
含有奇夸克,而B+
c
則含有魅夸克。由於頂夸克的壽命實在太短,所以一般認為反底夸克不能與頂夸克生成介子。而底夸克與反底夸克這個組合不是B介子,是底夸克偶素,當中最有名的是Υ介子

每一種B介子都有其對應的反粒子,內含底夸克及各種反夸克,分別為反上夸克(B
)、反下夸克(B0
)、反奇夸克(B0
s
)及反魅夸克(B
c
)。

B介子列表[编辑]

B介子
粒子 符號 反粒子 內含
夸克
電荷 同位旋(I) 自旋宇稱(JP) 靜止質量
(MeV/c2)
S C B' 平均壽命(s) 一般衰變產物
B介子 B+
B
ub +1 12 0 5,279.15±0.31 0 0 +1 1.638±0.011×10−12 B±
衰變模式
B介子 B0
B0
db 0 12 0 5,279.53±0.33 0 0 +1 1.530±0.009×10−12 B0
衰變模式
奇B介子 B0
s
B0
s
sb 0 0 0 5,366.3±0.6 −1 0 +1 1.470+0.027
−0.026
×10−12
B0
s
衰變模式
粲B介子 B+
c
B
c
cb +1 0 0 6,276±4 0 +1 +1 0.46±0.07×10−12 B±
c
衰變模式

BB振蕩[编辑]

中性的B介子(B0
B0
s
)能自發地變換成對應的反粒子,還能夠再變換成原來的粒子。這個現象叫做味振蕩。中性B介子振蕩的存在,是粒子物理學標準模型的一項基本預測。測量結果指出B0
B0
系統的振蕩量約為0.496 ps−1[1],而費米實驗室CDF實驗測量到B0
s
B0
s
系統的Δms = 17.77±0.10(統計誤差)±0.07(系統誤差) ps−1[2]。最早的B0
s
B0
s
系統上下限值是由費米實驗室的另一個項目DØ實驗所估算的[3]

在2006年9月25日,費米實驗室對外宣佈說他們發現了之前由理論所預測的Bs介子振蕩[4]。根據實驗室的新聞稿:

費米實驗室之前就發現了底夸克(1977年)和頂夸克(1995年),這次在第二次運轉的首項大發現延續了那裏粒子發現的傳統。但是令人驚奇的是,Bs的奇異變化竟然是由基本粒子與相互作用的標準模型所預測的。這次振蕩變化的發現,因此又再一次證實了標準模型的能耐...

CDF物理學家之前就測量過Bs介子的物質-反物質變換率,當中包括了被強核力綁在反奇夸克上的重底夸克。現在他們已經達到了粒子物理學的發現標準,也就是說虛假觀測的機率需在一千萬分之五以下。而CDF結果的虛概概率比標準還要小,為一億分之八(8/100,000,000)。

芝加哥論壇報》的羅納德·科圖拉克(Ronald Kotulak)在文章中說這粒子很“奇怪”,並指出這介子與“反物質陰森領域”的已知相互作用,可能會“開啟物理學新紀元的門”[5]

在2010年5月20日,費米國家加速器實驗室的物理學家有報告指出,振蕩衰變成物質的概率,比衰變成反物質的高1%,這個概率差可能解釋到為甚麼可見宇宙中物質要比反物質要多很多[6]。最近在LHCb有新的實驗結果,他們的數據樣本比費米實驗室的大,然而結果與標準模型的預測相差無幾[7]

參考資料[编辑]

外部連結[编辑]