B介子
B介子
B介子是一種含有
反底夸克的
介子。B介子可細分成四種,按介子中的另一種夸克而定:B+含有
上夸克,B0含有
下夸克,B0s含有奇夸克,而B+c則含有魅夸克(
粲夸克)。由於
頂夸克的壽命實在太短,所以一般認為反底夸克不能與頂夸克生成介子。而底夸克與反底夸克這個組合不是B介子,是底夸克偶素,當中最有名的是
Υ介子。
每一種B介子都有其對應的反粒子,內含底夸克及各種反夸克,分別為反上夸克(B−)、反下夸克(B0)、反奇夸克(B0s)及反魅夸克(B−c)。
B介子列表
以下列出了各B介子的代表符號、反粒子、組成、電荷、同位旋、質量、奇異數、魅數和底數。
粒子 | 符號 | 反粒子 | 內含夸克 | 電荷 | 同位旋 | 質量 | 奇異數 | 魅數 | 底數 |
B介子 | B+ | B- | ub- | +1 | 1/2 | 5,279.15±0.31 | 0 | 0 | +1 |
B介子 | B0 | B-0 | db- | 0 | 1/2 | 5,279.53±0.33 | 0 | 0 | +1 |
奇B介子 | B0s | B-0s | sb- | 0 | 0 | 5366.3±0.6 | -1 | 0 | +1 |
粲B介子 | B+c | B-c | cb- | +1 | 0 | 6,276±4 | 0 | +1 | +1 |
B–B振盪
中性B介子振盪
中性的B介子(B0及B0s)能自發地變換成對應的反粒子,還能夠再變換成原來的粒子。這個現象叫做味振盪。中性B介子振盪的存在,是
粒子物理學標準模型的一項基本預測。測量結果指出B0–B0系統的振盪量約為0.496
ps,而
費米實驗室的CDF實驗測量到B0s–B0s系統的Δm
s = 17.77±0.10(統計誤差)±0.07(系統誤差) ps。最早的B0s–B0s系統上下限值是由費米實驗室的另一個項目DØ實驗所估算的。
Bs介子振盪
在2006年9月25日,費米實驗室對外宣布說他們發現了之前由理論所預測的B
s介子振盪。根據實驗室的新聞稿:費米實驗室之前就發現了底夸克(1977年)和頂夸克(1995年),這次在第二次運轉的首項大發現延續了那裏粒子發現的傳統。但是令人驚奇的是,B
s的奇異變化竟然是由基本粒子與相互作用的標準模型所預測的。這次振盪變化的發現,因此又再一次證實了標準模型的能耐。
Bs介子的反物質變換率
CDF物理學家之前就測量過B
s介子的物質-
反物質變換率,當中包括了被
強核力綁在
反奇夸克上的重
底夸克。他們已經達到了
粒子物理學的發現標準,也就是說虛假觀測的機率需在一千萬分之五以下。而CDF結果的虛概機率比標準還要小,為一億分之八(8/100,000,000)。
奇怪的介子
《
芝加哥論壇報》的羅納德·科圖拉克(Ronald Kotulak)在文章中說這粒子很「奇怪」,並指出這介子與「反物質陰森領域」的已知相互作用,可能會「開啟物理學新紀元的門」。
在2010年5月20日,費米國家
加速器實驗室的物理學家有報告指出,振盪衰變成物質的機率,比衰變成反物質的高1%,這個機率差可能解釋到為甚麼可見宇宙中物質要比反物質要多很多。在LHCb有新的實驗結果,他們的數據樣本比費米實驗室的大,然而結果與
標準模型的預測相差無幾。