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| 構成 |
|
|---|---|
| 統計 | ボソン |
| 家族 | 中間子 |
| インタラクション | 強い、弱い、重力、電磁 |
| シンボル | B+ 、 B− 、 B0 、 B0 、 B0 秒、 B0 秒、 B+ は、 B− う |
| 反粒子 |
|
| 質量 |
|
| 平均寿命 |
|
| 電荷 | |
| スピン | 0 |
| 奇妙さ | B0 秒: −1 |
| 魅力 | B+ は: +1 |
| 底なし | +1 |
| アイソスピン |
|
| パリティ | −1 |
素粒子物理学では、B中間子はボトム反 クォークとアップ（
B+
）、下（
B0
）、奇妙な（
B0
秒) またはチャーム クォーク(
B+
は）。トップクォークの寿命が短いため、ボトム反クォークとトップクォークの組み合わせは不可能だと考えられています。ボトム反クォークとボトムクォークの組み合わせは B 中間子ではなく、まったく別のものであるボトモニウムです。
各B中間子はボトムクォークとアップクォークからなる反粒子を持っている（
B−
）、下（
B0
）、奇妙な（
B0
秒) または魅力(
B−
う) 反クォークです。
B中間子のリスト
B0
–
B0
振動
中性B中間子は、
B0
そして
B0
秒は、自発的に自身の反粒子に変化し、また元に戻ります。この現象はフレーバー振動と呼ばれます。中性B中間子振動の存在は、素粒子物理学の標準モデルの基本的な予測です。これは、
B0
–
B0
システムは約0.496 /ピコ秒である[1]。
B0
秒–
B0
秒フェルミ国立加速器研究所のCDF実験で測定されたシステムの速度はΔm s = 17.77 ± 0.10 (stat) ± 0.07 (syst) /ピコ秒である。[2]
B0
秒–
B0
秒システム値はフェルミ国立加速器研究所のDØ実験でも 算出されている。[3]
2006年9月25日、フェルミ国立加速器研究所は、これまで理論上のみ存在していた
B0
秒中間子振動。[4]フェルミ国立加速器研究所のプレスリリースによると：
ラン2の最初の大きな発見は、フェルミ国立加速器研究所における素粒子物理学の伝統を引き継ぐものであり、フェルミ国立加速器研究所ではボトムクォーク（1977年）とトップクォーク（1995年）が発見されました。驚くべきことに、
B0
秒（「Bサブs」と発音）中間子の振動は、実際には基本粒子と力の標準モデルによって予測されています。この振動挙動の発見は、標準モデルの耐久性をさらに強化するものです...
CDFの物理学者は、以前に、
B0
秒中間子は、重いボトムクォークが強い原子核相互作用によってストレンジ反クォークに束縛されたものである。これで、彼らは、誤観測の確率が1000万分の5未満であることが証明されなければならない素粒子物理学の分野での発見の基準を達成した（5/10 000 000 = 1/2 000 000）。CDFの結果では、確率はさらに小さく、1億分の8（8/100 000 000 = 1/12 500 000）。
シカゴ・トリビューン紙のロナルド・コトゥラックは、この粒子を「奇妙」と呼び、中間子が「反物質の不気味な領域」と相互作用することが証明されており、「物理学の新しい時代への扉を開くかもしれない」と述べた。[5]
2010年5月14日、フェルミ国立加速器研究所の物理学者は、振動が物質に崩壊する頻度が反物質に崩壊する頻度より1%多いと報告しました。これは、観測された宇宙で物質が反物質より豊富である理由を説明するのに役立つ可能性があります。[6]しかし、より大規模なデータサンプルを使用したLHCbの最近の結果は、標準モデルからの大きな逸脱は示唆されていません。[7]
まれな腐敗
B中間子は量子色力学を研究するための重要なプローブです。[8] B中間子の様々な珍しい崩壊経路は、標準モデル外の物理過程に敏感です。これらのまれな分岐率を測定することで、新しい粒子の限界が設定されます。LHCb実験では、 B s → μ + μ −などのいくつかの崩壊を観測し、探索してきました。[9]
2017年2月21日、LHCb共同研究チームは、中性B中間子が2つの反対の電荷を持つK中間子に崩壊する稀な現象が、統計的有意性5σで観測されたと発表した。[10]
参照
参考文献
- ^ 「[タイトルなし]」. repository.ubn.ru.nl . 2066/26242.
- ^ Abulencia, A.; et al. ( CDF Collaboration ) (2006). 「観察の
B0
秒–
B0
秒振動」。Physical Review Letters . 97 (24): 242003. arXiv : hep-ex/0609040 . Bibcode :2006PhRvL..97x2003A. doi :10.1103/PhysRevLett.97.242003. PMID 17280271. - ^ Abazov, VM; et al. ( D0 Collaboration ) (2006). 「B0s 振動周波数の直接的な限界」(PDF) . Physical Review Letters . 97 (2): 021802. arXiv : hep-ex/0603029 . Bibcode :2006PhRvL..97b1802A. doi :10.1103/PhysRevLett.97.021802. hdl :10211.3/194397. PMID 16907434. S2CID 11632404.
- ^ 「フェルミ国立加速器研究所の CDF 科学者が公式発表: B サブ s 中間子の素早い変化挙動を発見。この中間子は 1 秒間に 3 兆回、物質と反物質の間を切り替えます」(プレスリリース)。フェルミ国立加速器研究所。2006 年 9 月 25 日。2007年12 月 8 日閲覧。
- ^ Kotulak, R. (2006 年 9 月 26 日). 「反物質の発見は物理学を変える可能性がある: 現実世界と不気味な世界の間で追跡された粒子」Deseret News。 2007 年 11 月 29 日時点のオリジナルからアーカイブ。 2007 年12 月 8 日閲覧。
- ^ Overbye, D. (2010年5月17日). 「フェルミ国立加速器研究所から、人類の存在を説明する新たな手がかりが発見される?」ニューヨーク・タイムズ. 2016年12月26日閲覧。
- ^ Timmer, J. (2011年8月29日). 「LHCb検出器が超対称性理論に問題を引き起こす」Ars Technica . 2012年12月26日閲覧。
- ^ CMSコラボレーション; LHCbコラボレーション（2015年6月4日）。「希少なB0
秒→ μ + μ −崩壊、CMS と LHCb データの統合解析から」。Nature . 522 (7554): 68–72. arXiv : 1411.4413 . Bibcode : 2015Natur.522 ... 68C . doi : 10.1038 / nature14474 . PMID 26047778. S2CID 4394036. - ^ アイジ、R.;ベタ、C. アベラン。アデバ、B.アディノルフィ、M.アフォルダー、A.アジャルトゥーニ、Z.アカール、S.アルブレヒト、J. (2015 年 10 月 16 日) "稀な崩壊B 0 → J/ ψ γとBを検索します。 0
秒→ J/ ψ γ ". Physical Review D . 92 (11): 112002. arXiv : 1510.04866 . Bibcode :2015PhRvD..92k2002A. doi :10.1103/PhysRevD.92.112002. S2CID 118320485. - ^ Aaij, R.; et al. (2017年2月21日). 「消滅崩壊モードB 0 → K + K −の観測」. Physical Review Letters . 118 (8): 47–50. arXiv : 1610.08288 . Bibcode :2017PhRvL.118h1801A. doi :10.1103/PhysRevLett.118.081801. PMID 2828221. S2CID 27186492.
外部リンク
- W.-M. Yao 他 (Particle Data Group)、J. Phys. G 33、1 (2006) および 2007 の 2008 版の部分更新 (URL: http://pdg.lbl.gov)
- ストーン、シェルドン(1994)。B Decays (第 2 版)。シラキュース大学: World Scientific。doi : 10.1142/ 1441。ISBN 978-981-02-0708-3. OCLC 636743000.
- V. ジェイミソン (2008 年 3 月 18 日)。「反転粒子が失われた反物質を説明できる」。ニューサイエンティスト。2010年1 月 23 日閲覧。