B-Mesonen

B-Mesonen sind Mesonen (Teilchen aus einem Quark und einem Anti-Quark), die ein Bottom-Quark (b-Quark) enthalten. Sie wurden erstmals im Jahr 1983 am Detektor CLEO am CERN 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 5278,9 MeV/c² ($B^\pm$) bzw. 5279,2 MeV/c² (B⁰ und $\overline{B}^0$) und eine Lebensdauer von 1,6·10^-12 Sekunden. Die Massen und Zerfallszeiten 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.

Am $\,B^0$ -$\overline{B}^0$ System wird der Mechanismus der CP-Verletzung (nach dem CPT-Theorem äquivalent der 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).

Weblinks

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

Literatur

• B. Povh, K. Rith, C. Scholz, F. Zetsche: Teilchen und Kerne. Springer, Berlin Heidelberg 2006 (7. Auflage), S. 194