En física de partículas , los mesones B son mesones compuestos por un antiquark inferior y un antiquark superior (
B+
), abajo (
B0
), extraño (
B0
s) o quark encantador (
B+
c). No se cree que la combinación de un antiquark inferior y un quark superior sea posible debido a la corta vida útil del quark superior. La combinación de un antiquark de fondo y un quark de fondo no es un mesón B, sino más bien un bottomonium , que es algo completamente distinto.
Cada mesón B tiene una antipartícula que se compone de un quark inferior y un quark superior (
B−
), abajo (
B0
), extraño (
B0
s) o encanto (
B−c
) antiquark respectivamente.
Los mesones B neutros,
B0
y
B0
s, se transforman espontáneamente en sus propias antipartículas y viceversa. Este fenómeno se llama oscilación del sabor . La existencia de oscilaciones neutras del mesón B es una predicción fundamental del modelo estándar de física de partículas . Se ha medido en el
B0
–
B0
sistema es de aproximadamente 0,496 / picosegundos , [1] y en el
B0
s–
B0
sEl sistema será Δ m s = 17,77 ± 0,10 (stat) ± 0,07 (syst) / picosegundo medido por el experimento CDF en Fermilab . [2] Una primera estimación del límite inferior y superior de la
B0
s–
B0
sEl valor del sistema se ha obtenido mediante el experimento DØ también en Fermilab . [3]
El 25 de septiembre de 2006, Fermilab anunció que había afirmado haber descubierto una oscilación del mesón B que hasta ahora sólo había sido teorizada. [4] Según el comunicado de prensa de Fermilab:
Este primer gran descubrimiento de Run 2 continúa la tradición de los descubrimientos de física de partículas en el Fermilab, donde se descubrieron los quarks inferior (1977) y superior (1995). Sorprendentemente, el extraño comportamiento de los mesones B s (pronunciado "B sub s") en realidad lo predice el modelo estándar de partículas y fuerzas fundamentales. El descubrimiento de este comportamiento oscilatorio es, por lo tanto, otro refuerzo de la durabilidad del Modelo Estándar...
Los físicos de la CDF han medido previamente la velocidad de las transiciones materia-antimateria para el mesón B s , que consiste en el quark inferior pesado unido por la interacción nuclear fuerte. a un extraño antiquark. Ahora han alcanzado el estándar para un descubrimiento en el campo de la física de partículas, donde se debe demostrar que la probabilidad de una observación falsa es inferior a aproximadamente 5 entre 10 millones ( 5 ⁄ 10.000.000 ). Para el resultado del CDF, la probabilidad es aún menor, 8 entre 100 millones ( 8 ⁄ 100.000.000 ).
Ronald Kotulak, escribiendo para el Chicago Tribune , calificó la partícula de "extraña" y afirmó que el mesón "puede abrir la puerta a una nueva era de la física" con sus interacciones comprobadas con el "espeluznante reino de la antimateria". [5]
El 14 de mayo de 2010, físicos del Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi informaron que las oscilaciones decaían en materia un 1% más a menudo que en antimateria, lo que puede ayudar a explicar la abundancia de materia sobre antimateria en el Universo observado. [6] Sin embargo, resultados más recientes en el LHCb con muestras de datos más grandes no han sugerido ninguna desviación significativa del modelo estándar. [7]
Los mesones B son una sonda importante para explorar la cromodinámica cuántica . [8] Varias rutas de desintegración poco comunes de los mesones B son sensibles a procesos físicos fuera del modelo estándar . La medición de estas raras fracciones ramificadas establece límites a las nuevas partículas. El experimento LHCb ha observado y buscado varias de estas desintegraciones, como B s → μ + μ − . [9]
El 21 de febrero de 2017, la colaboración LHCb anunció que se había observado la rara desintegración de un mesón B neutro en dos kaones con cargas opuestas con una significación estadística de 5 σ . [10]