B-Meson

B+
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften [1]
Ladung	1 e
Masse	5279,17(29) MeV/c2
SpinParität	0−
Isospin	1/2
mittlere Lebensdauer	1,638(11) · 10−12 s
Wechselwirkung	stark schwach elektromagnetisch Gravitation
Quark-Zusammensetzung	1 Up und 1 Anti-Bottom

B0
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften [1]
Ladung	neutral
Masse	5279,50(30) MeV/c2
SpinParität	0−
Isospin	1/2
mittlere Lebensdauer	1,525(9) · 10−12 s
Wechselwirkung	stark schwach elektromagnetisch Gravitation
Quark-Zusammensetzung	1 Down und 1 Anti-Bottom

B-Mesonen sind Mesonen (Teilchen aus einem Quark und einem Anti-Quark), die ein Bottom-(Anti-)Quark (b-Quark) und ein leichteres (Anti-)Quark enthalten. Sie wurden erstmals im Jahr 1983 mit dem Detektor CLEO am CESR-Speicherring der Cornell-Universität in New Jersey (USA) entdeckt. B-Mesonen sind zur Zeit ein Objekt der Grundlagenforschung.

Im meist betrachteten Fall besteht das B-Meson aus einem b-Quark oder seinem Antiteilchen (Anti-b-Quark) und einem der leichten Up- oder Down-Quarks (beziehungsweise ihren Antiteilchen). Das B ⁻ besitzt eine negative Elementarladung und besteht aus einem Bottom- und einem Anti-Up-Quark. Das B⁰ besitzt keine elektrische Ladung und besteht aus einem Anti-Bottom- und einem Down-Quark. Die zugehörigen Antiteilchen sind das B ⁺ (Anti-Bottom und Up-Quark) und das $\overline{B}^0$ (Bottom und Anti-Down-Quark).

B-Mesonen haben eine Masse von 5,2789 GeV/c² ($B^\pm$) bzw. 5,2792 GeV/c² ($B^0\,\,\text{und}\,\, \overline{B}^0$) und eine Lebensdauer von 1,6·10^-12 Sekunden.  ^[2] 

Die Massen und Zerfallszeiten der verschiedenen B-Mesonen sind in etwa gleich, weil der Hauptbeitrag vom schweren b-Quark kommt und sie hauptsächlich durch den Zerfall ihres b-Quarks in ein c-Quark (charm) oder u-Quark zerfallen, was relativ langsam vor sich geht und durch Pinguin-Diagramme beschrieben werden kann.

Am $\,(B^0-\overline{B}^0)$-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).

Siehe auch

• Liste der Mesonen

Literatur

• Bogdan Povh, Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche: Teilchen und Kerne. Eine Einführung in die physikalischen Konzepte („Particles and nuclei“). 7. Aufl. Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-540-36685-0, S. 194.

Weblinks

• Heavy Flavor Averaging Group Aktuelle Datensammlung zur Physik der schweren Quarks

Fussnote

1. ↑ ^{a b} Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: K. Nakamura et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. In: Journal of Physics G 37 (2010) 075021 (online).
2. ↑ Das schwerste Quark, das t-Quark, hat vergleichsweise eine Masse von 170,9 GeV/c².