Oscylacja B – Bbar

Neutralne oscylacje mezonu B (lub oscylacje
B
–
B
) są jednym z przejawów oscylacji neutralnej cząstki , fundamentalnej prognozy Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych . Jest to zjawisko zmiany (lub oscylacji ) mezonów B między ich formą materii i antymaterii przed ich rozpadem. Mezon
B
_s . może istnieć jako stan związany antykwarku dziwnego i kwarka dolnego lub kwarka dziwnego i antykwarku dolnego Oscylacje w neutralnym sektorze B są analogiczne do zjawisk, które wytwarzają długo i krótkożyciowe neutralne kaony .

B
_s -
B
_s zaobserwowano w eksperymencie CDF w Fermilab w 2006 r. I przez LHCb w CERN w 2011 i 2021 r.

Oscylacje pręta B wykryte za pomocą odpowiednich rozpadów mezonu D i pionu , jak widać przez LHCb w 2021 r.

{\ displaystyle {\ overline {B}} _ {s} ^ {0} \ do D_ {s} ^ {-} \ pi ^ {+}}

oznacza proces oscylacji

{\ Displaystyle {\ overline {B}} _ {s} ^ {0} \do B_{s}^{0}\do D_{s}^{-}\pi ^{+}}

.

Nadmiar materii nad antymaterią

Model Standardowy przewiduje, że mezony
B
_{s zwykłej materii} są nieco uprzywilejowane w tych oscylacjach w porównaniu z ich odpowiednikiem z antymaterii, co sprawia, że dziwne mezony B są przedmiotem szczególnego zainteresowania fizyków cząstek elementarnych. Obserwacja
B
–
B
skłoniła fizyków do zaproponowania budowy fabryk B na początku lat 90. Zdali sobie sprawę, że precyzyjna
B
–
B
może ustalić trójkąt unitarności i być może wyjaśnić nadmiar materii nad antymaterią we wszechświecie. W tym celu pod koniec lat dziewięćdziesiątych rozpoczęto budowę dwóch „fabryk B”, jednej w Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) w Kalifornii i jednej w KEK w Japonii .

W oscylacjach pośredniczy bozon W i kwark górny ; będąc cięższymi niż
B
_s –
B
_s , zachowują się jak krótkotrwałe cząstki wirtualne

Te fabryki B, BaBar i Belle , zostały ustawione na rezonans
ϒ
(4S) , który jest tuż powyżej progu rozpadu na dwa mezony B.

W dniu 14 maja 2010 r. Fizycy z Fermi National Accelerator Laboratory poinformowali, że oscylacje rozpadały się na materię o 1% częściej niż na antymaterię , co może pomóc wyjaśnić obfitość materii nad antymaterią w obserwowanym Wszechświecie. Jednak nowsze wyniki w LHCb w latach 2011, 2012 i 2021 z większymi próbkami danych nie wykazały znaczącego odchylenia od przewidywań Modelu Standardowego o prawie zerowej asymetrii.

Zobacz też

Dalsza lektura

Albrecht, H.; i in. (współpraca ARGUS) (1987). ⁰
⁰
„Obserwacja mieszania B – B ” . Fizyka Litery B. 192 (1–2): 245–252. doi : 10.1016/0370-2693(87)91177-4 . — artykuł opisujący odkrycie mieszania mezonów B przez zespół ARGUS
„Naukowcy CDF firmy Fermilab przedstawiają precyzyjny pomiar subtelnego tańca między materią a antymaterią” (Informacja prasowa). Fermilab . 11 kwietnia 2006 r.
„Naukowcy z CDF Fermilab podają to oficjalnie: odkryli szybkie zmiany zachowania mezonu B-sub-s, który przełącza się między materią a antymaterią 3 biliony razy na sekundę” (Informacja prasowa) . Fermilab . 25 września 2006 r. — ogłoszenie odkrycia 5 sigma

Linki zewnętrzne