Странный B-мезон

Странный B-мезон (Bs-мезон) — мезон, который состоит из двух кварков: нижнего антикварка и странного кварка. Его античастицей является B
s -мезон, состоящий из нижнего кварка и странного антикварка.

Странный B-мезон (B s)
Семья	бозон
Группа	мезон
Участвует во взаимодействиях	Сильное, слабое и гравитационное
Античастица	Анти-В-мезон B s
Масса	5366,3(6) МэВ
Время жизни	(1,470+0,027 −0,026)⋅10–12 c
Обнаружена	Лаборатория Ферми, 2006 г.
Квантовые числа
Электрический заряд	0
Барионное число	1
Спин	0 ħ
Странность	1
Очарование	0
Другие свойства
Кварковый состав	bs
Схема распада	см.[1]

Странные B-мезоны отмечены за их способность к осциллировать между материей и антиматерией через бокс-диаграмму с Δm_s = 17.77 ± 0.10 (stat) ± 0.07 (syst) ps⁻¹, измеренной экспериментом CDF в лаборатории Ферми.^[2] Мезон, состоящий из нижнего антикварка и странного кварка, может самопроизвольно превратиться в антимезон, состоящий из нижнего кварка и странного антикварка, и наоборот.

25 сентября 2006 года лаборатория Ферми объявила об открытии осцилляций B_S-мезона, известных ранее только теоретически. Согласно пресс-релизу Фермилаб,

Рональд Котулак, пишущий для Chicago Tribune, назвал частицу «странной» и заявил, что мезон «может открыть дверь в новую эру физики», где доказано взаимодействие с «жутким царством антивещества».^[3]

Лучшее понимание мезона является одной из основных целей эксперимента LHCb, проведенного на Большом адронном коллайдере.^[4] 24 апреля 2013 года физики ЦЕРН из коллаборации LHCb объявили, что впервые наблюдали нарушение СР-инвариантности при распаде странного B-мезона.^[5][6] Ученые впервые обнаружили распад B_S-мезона на два мюона, поставив под сомнение теорию суперсимметрии.^[7][8]

Физик ЦЕРН Тара Ширс (Tara Shears) описала наблюдения за нарушениями CP-инвариантности как «проверку достоверности Стандартной модели физики».^[9]

Редкие распады

Редкие распады B_S-мезонов являются важным тестом Стандартной модели. Доля распадов странного b-мезона на два мюона очень точно предсказывается как Br(B_s → µ⁺µ^-)_SM = (3,66 ± 0,23) × 10⁻⁹ . Любое отклонение от этой вероятности будет указывать на возможную физику за пределами Стандартной модели, такую как суперсимметрия. Первое значимая оценка была получена из комбинации экспериментальных данных LHCb и CMS:^[10]

${\displaystyle Br(B_{s}\rightarrow \mu ^{+}\mu ^{-})=2.8_{-0.6}^{+0.7}\times 10^{-9}}$

Этот результат не выходит за рамки Стандартной модели и накладывает ограничения на возможные расширения теории.

См. также

• B мезон
• Нейтральные осцилляции B-мезона

Примечания

1. BOTTOM, STRANGE MESONS Архивная копия от 15 апреля 2021 на Wayback Machine, pdg.lbl.gov.
2. A. Abulencia (CDF Collaboration) et al. Observation of B0
   s–B0
   s Oscillations (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2006. — Vol. 97, no. 24. — P. 242003. — doi:10.1103/PhysRevLett.97.242003. — Bibcode: 2006PhRvL..97x2003A. — arXiv:hep-ex/0609040. — PMID 17280271.
3. R. Kotulak (2006-09-26). "Antimatter discovery could alter physics: Particle tracked between real world, spooky realm". Deseret News. Архивировано 29 ноября 2007. Дата обращения: 8 декабря 2007.
4. A Taste of LHC Physics  (неопр.). Physics World 22–25 (июнь 2008). Дата обращения: 18 апреля 2020. Архивировано 4 июля 2018 года.
5. LHCb experiment observes new matter-antimatter difference  (неопр.). CERN Press Office (24 апреля 2013). Дата обращения: 24 апреля 2013. Архивировано 29 апреля 2013 года.
6. R. Aaij (LHCb collaboration) et al. First Observation of C P Violation in the Decays of B s 0 Mesons (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2013. — Vol. 110, no. 22. — doi:10.1103/PhysRevLett.110.221601. — Bibcode: 2013PhRvL.110v1601A. — arXiv:1304.6173. — PMID 23767711.
7. M. Hogenboom. Ultra-rare decay confirmed in LHC  (неопр.). BBC (24 июля 2013). Дата обращения: 18 августа 2013. Архивировано 31 июля 2013 года.
8. CMS. Mathematical explanation from GENUINE published result  (неопр.). Nature (14 мая 2015). Дата обращения: 15 мая 2015. Архивировано 16 мая 2015 года.
9. M. Piesing. Cern physicists observe new difference between matter and antimatter  (неопр.). Wired UK (24 апреля 2013). Дата обращения: 24 апреля 2013. Архивировано 26 апреля 2013 года.
10. Collaboration, C. M. S. Observation of the rare Bs0 →µ+µ− decay from the combined analysis of CMS and LHCb data (англ.) // Nature : journal. — 2015. — 4 June (vol. 522, no. 7554). — P. 68—72. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/nature14474. — Bibcode: 2015Natur.522...68C. — arXiv:1411.4413. — PMID 26047778.

Ссылки

• V. Jamieson. Flipping particle could explain missing antimatter  (неопр.). New Scientist (18 марта 2008). Дата обращения: 23 января 2010.