B-Meson: Unterschied zwischen den Versionen

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B-Meson: Unterschied zwischen den Versionen

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Sie wurden 1983 mit dem [[CLEO]]-[[Teilchendetektor]] am [[Cornell-Elektron-Positron-Speicher-Ring|CESR]]-[[Speicherring]] der [[Cornell-Universität]] in New Jersey ([[Vereinigte Staaten|USA]]) entdeckt.
Sie wurden 1983 mit dem [[CLEO]]-[[Teilchendetektor]] am [[Cornell-Elektron-Positron-Speicher-Ring|CESR]]-[[Speicherring]] der [[Cornell-Universität]] in New York ([[Vereinigte Staaten|USA]]) entdeckt.


== Eigenschaften ==
== Eigenschaften ==
B-Mesonen haben eine Masse von 5,2789&nbsp;[[Elektronenvolt#Verwendung als Masseneinheit|GeV/c<sup>2</sup>]] (<math>B^\pm</math>) bzw. 5,2792&nbsp;GeV/c<sup>2</sup> (<math>B^0</math> und <math>\bar{B^0}</math>) und eine [[Lebensdauer (Physik)|Lebensdauer]] von 1,6·10<sup>−12</sup>&nbsp;s (<math>B^\pm</math>) bzw. 1,5·10<sup>−12</sup>&nbsp;s (<math>B^0</math>, <math>\bar{B^0}</math>).<ref>Zum Vergleich: das schwerste Quark, das t-Quark, hat eine Masse von 170,9&nbsp;GeV/c<sup>2</sup>.</ref>&nbsp;
B-Mesonen haben eine Masse von 5,2789&nbsp;[[Elektronenvolt#Verwendung|GeV/c<sup>2</sup>]] (<math>B^\pm</math>) bzw. 5,2792&nbsp;GeV/c<sup>2</sup> (<math>B^0</math> und <math>\bar{B^0}</math>) und eine [[Lebensdauer (Physik)|Lebensdauer]] von 1,6·10<sup>−12</sup>&nbsp;s (<math>B^\pm</math>) bzw. 1,5·10<sup>−12</sup>&nbsp;s (<math>B^0</math>, <math>\bar{B^0}</math>).<ref>Zum Vergleich: das schwerste Quark, das t-Quark, hat eine Masse von 170,9&nbsp;GeV/c<sup>2</sup>.</ref>&nbsp;


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.
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 <math>B^0</math>-<math>\bar{B^0}</math>-System wird der Mechanismus der [[CP-Verletzung]] (nach dem [[CPT-Theorem]] äquivalent zur Verletzung der Symmetrie gegen [[Zeitumkehr (Physik)|Zeitumkehr]]) untersucht, ähnlich wie schon zuvor im System der [[Kaon]]en (den Entsprechungen der B-Mesonen, falls man das bottom-Quark durch ein strange-Quark ersetzt).
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| … Charm <math>C</math>

Aktuelle Version vom 1. Dezember 2021, 09:44 Uhr

B+

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [1]
Ladung 1 e
(+1,602 · 10−19 C)
Masse
SpinParität 0−
Isospin 1/2 (z-Komponente +1/2)
Beauty +1
mittlere Lebensdauer 1,638(4) · 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
SpinParität 0−
Isospin 1/2 (z-Komponente -1/2)
Beauty +1
mittlere Lebensdauer 1,519(4) · 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} $ -½ +½ -½ +½
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 York (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 (seltener) in ein 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 [1]
Ladung neutral
Masse
SpinParität 0−
Isospin 0
Strangeness −1
Beauty +1
mittlere Lebensdauer 1,515(4) · 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 [1]
Ladung 1 e
(+1,602 · 10−19 C)
Masse
SpinParität 0−
Isospin 0
Charm +1
Beauty +1
mittlere Lebensdauer 0,510(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_{c}^{-}\!\, $ $ {\bar {B}}_{s}^{0} $ $ B_{s}^{0}\!\, $ $ B_{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

  • 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

Einzelnachweise und Anmerkungen

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 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 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  2. ↑ Zum Vergleich: das schwerste Quark, das t-Quark, hat eine Masse von 170,9 GeV/c2.
Abgerufen von „https://www.cosmos-indirekt.de/physik_137/index.php?title=B-Meson&oldid=19982“