B-Meson

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B+

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [1]
Ladung e
(+1,602 · 10−19 C)
Masse 5279,26(17) MeV/c2
SpinParität 0
Isospin 1/2 (z-Komponente +1/2)
Beauty +1
mittlere Lebensdauer 1,641(8) · 10−12 s
Wechselwirkungen stark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Quark-Zusammensetzung $ u\bar{b} $, 1 Up und 1 Anti-Bottom

B0

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [1]
Ladung neutral
Masse 5279,58(17) MeV/c2
SpinParität 0
Isospin 1/2 (z-Komponente -1/2)
Beauty +1
mittlere Lebensdauer 1,519(7) · 10−12 s
Wechselwirkungen stark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Quark-Zusammensetzung $ d\bar{b} $, 1 Down und 1 Anti-Bottom

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 $
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.

Eigenschaften

B-Mesonen haben eine Masse von 5,2789 GeV/c2 ($ B^\pm $) bzw. 5,2792 GeV/c2 ($ B^0 $ und $ \bar{B^0} $) und eine Lebensdauer von 1,6·10−12 s ($ B^\pm $) bzw. 1,5·10−12 s ($ B^0 $, $ \bar{B^0} $).[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.

Am $ B^0 $-$ \bar{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

Bs0

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [3]
Ladung neutral
Masse 5366,79(23) MeV/c2
SpinParität 0
Isospin 0
Strangeness -1
Beauty +1
mittlere Lebensdauer 1,510(5) · 10−12 s
Wechselwirkungen stark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Quark-Zusammensetzung $ s\bar{b} $, 1 Strange und 1 Anti-Bottom

Bc+

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [3]
Ladung e
(+1,602 · 10−19 C)
Masse 6275,1(1,0) MeV/c2
SpinParität 0
Isospin 0
Charm +1
Beauty +1
mittlere Lebensdauer 0,507(9) · 10−12 s
Wechselwirkungen stark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Quark-Zusammensetzung $ c\bar{b} $, 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 …
$ B^\mbox{-}_c \!\, $ $ \bar{B}^0_s $ $ B^0_s \!\, $ $ B^\mbox{+}_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

Literatur

Weblinks

Einzelnachweise und Anmerkungen

  1. 1,0 1,1 Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: J. Beringer et al. (Particle Data Group): 2013 Review of Particle Physics. In: Physical Review D. Bd. 86, 2012, 010001 und 2013 partial update for the 2014 edition. Particle Data Group, abgerufen am 26. Februar 2014 (english).
  2. Zum Vergleich: das schwerste Quark, das t-Quark, hat eine Masse von 170,9 GeV/c2.
  3. 3,0 3,1 K. A. Olive et al.: The Review of Particle Physics. In: Chin. Phys. C. Band 38, 2014, S. 090001, doi:10.1088/1674-1137/38/9/090001. und The Review of Particle Physics (2015). Particle Data Group, abgerufen am 29. Mai 2016.