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[科普中国]-B介子

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B介子(英语:B meson)是一种含有反底夸克的介子。B介子可细分成四种,按介子中的另一种夸克而定:B+含有上夸克,B0含有下夸克,B0s含有奇夸克,而B+c则含有璨夸克。由于顶夸克的寿命实在太短,所以一般认为反底夸克不能与顶夸克生成介子。而底夸克与反底夸克这个组合不是B介子,是底夸克偶素,当中最有名的是Υ介子。

每一种B介子都有其对应的反粒子,内含底夸克及各种反夸克,分别为反上夸克(B−)、反下夸克(B0)、反奇夸克(B0s)及反魅夸克(B−c)。

B介子B介子B介子是一种含有反底夸克的介子。B介子可细分成四种,按介子中的另一种夸克而定:B+含有上夸克,B0含有下夸克,B0s含有奇夸克,而B+c则含有魅夸克(粲夸克)。由於顶夸克的寿命实在太短,所以一般认为反底夸克不能与顶夸克生成介子。而底夸克与反底夸克这个组合不是B介子,是底夸克偶素,当中最有名的是Υ介子。

每一种B介子都有其对应的反粒子,内含底夸克及各种反夸克,分别为反上夸克(B−)、反下夸克(B0)、反奇夸克(B0s)及反魅夸克(B−c)。1

B介子列表以下列出了各B介子的代表符号、反粒子、组成、电荷、同位旋、质量、奇异数、魅数和底数。2

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B–B振荡中性B介子振荡中性的B介子(B0及B0s)能自发地变换成对应的反粒子,还能够再变换成原来的粒子。这个现象叫做味振荡。中性B介子振荡的存在,是粒子物理学标准模型的一项基本预测。测量结果指出B0–B0系统的振荡量约为0.496 ps,而费米实验室的CDF实验测量到B0s–B0s系统的Δms = 17.77±0.10(统计误差)±0.07(系统误差) ps。最早的B0s–B0s系统上下限值是由费米实验室的另一个项目DØ实验所估算的。1

Bs介子振荡在2006年9月25日,费米实验室对外宣布说他们发现了之前由理论所预测的Bs介子振荡。根据实验室的新闻稿:费米实验室之前就发现了底夸克(1977年)和顶夸克(1995年),这次在第二次运转的首项大发现延续了那裏粒子发现的传统。但是令人惊奇的是,Bs的奇异变化竟然是由基本粒子与相互作用的标准模型所预测的。这次振荡变化的发现,因此又再一次证实了标准模型的能耐。2

Bs介子的反物质变换率CDF物理学家之前就测量过Bs介子的物质-反物质变换率,当中包括了被强核力绑在反奇夸克上的重底夸克。他们已经达到了粒子物理学的发现标准,也就是说虚假观测的机率需在一千万分之五以下。而CDF结果的虚概机率比标准还要小,为一亿分之八(8/100,000,000)。2

奇怪的介子《芝加哥论坛报》的罗纳德·科图拉克(Ronald Kotulak)在文章中说这粒子很「奇怪」,并指出这介子与「反物质阴森领域」的已知相互作用,可能会「开启物理学新纪元的门」。

在2010年5月20日,费米国家加速器实验室的物理学家有报告指出,振荡衰变成物质的机率,比衰变成反物质的高1%,这个机率差可能解释到为甚麼可见宇宙中物质要比反物质要多很多。在LHCb有新的实验结果,他们的数据样本比费米实验室的大,然而结果与标准模型的预测相差无几。1

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学