ميزون بي

في فيزياء الجسيمات ميزونات بي (B mesons) هي جسيمات تتكون من ترابط ضديد كوارك قعري مع احد من الكواركات العلوي (
B⁺
)، السفلي (
B⁰
)، الغريب (
B⁰
_s)، او الساحر (
B⁺
_c)، ارتباط ضديد الكوارك القعري مع كوارك قمي غير ممكن كون أن كوارك غير مستقر وزمن بقائه قصير جداً، بينما ترابط ضديد كوارك قعري مع كوارك قعري لايشكل جسم ميزون-بي، إنما جسيم مختلف كليا يسمى بوتمنيوم .

كل واحد من ميزونات-بي يمتلك ضديد مادة خاص به متكون من كوارك قعري مرتبط مع احد ضديدات الكواركات العلوي (
B⁻
)، السفلي (
B⁰
)، الغريب (
B⁰
_s)، اوالساحر (
B⁻
_c)، على التوالي ..

قائمة ميسون بي

مذبذبات B-
B

ميزونات-بي المحايدة (
B⁰
_s و
B⁰
) تتحول بشكل تلقائي الى الجسيمات الضديدة الخاصة بها ثم تعود الى حالتها الاصلية ، حيث يطلق على هذه الظاهرة بتذبذب النكهة، ويعتبر وجود مذبذبات ميزونات-بي المتعادلة أحد التكهنات الاساسية في النموذج القياسي من فيزياء الجسيمات، تم قياس زمن هذا التذبب لنظام $B^{0}-{\overline {B}}^{0}$ وكانت النتيجة $0.496\,ps^{-1}$ ،^[1] بينما لتذبذب لنظام ميزونات $B_{s}^{0}-{\overline {B}}_{s}^{0}$ كان النتاج $17.77\pm 0.10(stat)\pm 0.07(syst)\,ps^{-1}$ وتم قياس هذه القيم في تجربة CDF في مختبر فيرمي ،^[2] بينما ظهرت التقديرات الاولى لهذه القيم من قبل تجربة DØ في مختبر فيرمي ايضاً .^[3]

في 25 سبتمبر 2006، اتى اعلان مختبر فيرمي على اكتشاف مذبب ميزون B_s ^[4] بالشكل التالي:

الاكتشاف الكبير الاول للتشغيل الثاني يكمل تقليد إكتشافات فيزياء الجسيمات في مختبر فيرميلاب، حيث تم اكتشاف الكواركات القعري (1977) والقمي (1995). والمدهش هو أن هذا السلوك الغريب لميزونات B_s تم التنبؤ به بالفعل من قبل النموذج القياسي للجسيمات والقوى الاولية. وبالتالي فإن اكتشاف هذا السلوك التذبذبي يعد تعزيزًا آخر لمتانة النموذج القياسي، ولقد سبق لفيزيائيي CDF قياس معدل تحولات المادة المضادة لميزون B_s ، والذي يتكون من كوارك سفلي ثقيل مرتبط بفعل القوة النووية القوية مع ضديد كوارك غريب. الآن حققوا معيار الاكتشاف في مجال فيزياء الجسيمات ، حيث يجب أن يجب ان يكون احتمال الخطأ أقل من حوالي 5 في 10 ملايين (5/10،000،000). وفي نتيجة CDF، يكون احتمال الخطا اقل حيث يصل إلى 8 في 100 مليون (8 / 100،000،000).

كتب رونالد كوتولات في صحيفة شيكاغو تريبيون، مسمياً الجسيم الجديد بالـ"شاذ" وذاكراً حول الميزون "انه سيفتح الباب لعصر جديد من الفيزياء" بتفاعلاته المثبته مع "عالم المادة المضادة".^[5]

في 14 مايو 2010، نشر الفيزيائيين في معجل فيرمي الدولي بأن هذه التذبذبات تضمحل الى مادة اكثر بـ 1% من اضمحلالها الى مادة مضادة، وهو ما قد يعطي تفسيراً لبقاء وجود المادة في الكون،^[6] وفي نتائج احدث في مصادم LHCb باستعمال عينات بيانات اكبر اقترحت بعدم وجود انحراف يذكر عن قوانين النموذج القياسي في الفيزياء.^[7]

الانحلالات النادرة

تعتبر جسيمات ميزونات-بي معياراً مهماً لاستكشاف الديناميكا اللونية الكمية،^[8] بعض مسارات انحلالات ميزونات-بي الغير شائعة والمتغيرة تكون حساسة للعمليات الفزيائية خارج إطار النموذج القياسي، قياس هذه الفروع الجديدة والنادرة تعطي نتائج لجسيمات اخرى جديدة، وتم اكتشاف بعضها في مصادم LHCb منها انحلال ⁻B_s → µ⁺µ.^[9]

في 21 فبراير 2017، أعلن مصادم LHCb عن مسار شاذ اخر تحول فيه ميزون بي متعادل الى جسيمين كاون مختلفان بالشحنة أكتشف بدلالات إحصائية 5σ.^[10]

أنظر أيضا

المراجع

^ http://repository.ubn.ru.nl/bitstream/2066/26242/
^ Abulencia، A.؛ وآخرون (CDF Collaboration) (2006). "Observation of
B⁰
_s–
B⁰
_s Oscillations". Physical Review Letters. ج. 97 ع. 24: 242003. arXiv:hep-ex/0609040. Bibcode:2006PhRvL..97x2003A. DOI:10.1103/PhysRevLett.97.242003.
^ Abazov، V. M.؛ وآخرون (D0 Collaboration) (2006). "Direct Limits on the B⁰
_s Oscillation Frequency" (PDF). Physical Review Letters. ج. 97 ع. 2: 021802. arXiv:hep-ex/0603029. Bibcode:2006PhRvL..97b1802A. DOI:10.1103/PhysRevLett.97.021802.
^ "Fermilab's CDF scientists make it official: They have discovered the quick-change behavior of the B-sub-s meson, which switches between matter and antimatter 3 trillion times a second" (Press release). Fermilab. 25 سبتمبر 2006. اطلع عليه بتاريخ 2007-12-08.
^ Kotulak، R. (26 سبتمبر 2006). "Antimatter discovery could alter physics: Particle tracked between real world, spooky realm". Deseret News. مؤرشف من الأصل في 2007-11-29. اطلع عليه بتاريخ 2007-12-08. {{استشهاد بخبر}}: الوسيط غير المعروف |deadurl= تم تجاهله (مساعدة)
^ Overbye، D. (17 مايو 2010). "From Fermilab, a New Clue to Explain Human Existence?". The New York Times. اطلع عليه بتاريخ 2016-12-26.
^ Timmer، J. (29 أغسطس 2011). "LHCb detector causes trouble for supersymmetry theory". Ars Technica. اطلع عليه بتاريخ 2012-12-26.
^ CMS Collaboration؛ LHCb Collaboration (4 يونيو 2015). "Observation of the rare B⁰
_s→µ⁺µ⁻ decay from the combined analysis of CMS and LHCb data". Nature. ج. 522 ع. 7554: 68–72. arXiv:1411.4413. Bibcode:2015Natur.522...68C. DOI:10.1038/nature14474. PMID:26047778.
^ Aaij، R.؛ Beteta، C. Abellán؛ Adeva، B.؛ Adinolfi، M.؛ Affolder، A.؛ Ajaltouni، Z.؛ Akar، S.؛ Albrecht، J. (16 أكتوبر 2015). "Search for the rare decays B⁰→J/ψγ and B⁰
_s→J/ψγ". Physical Review D. ج. 92 ع. 11. arXiv:1510.04866. Bibcode:2015PhRvD..92k2002A. DOI:10.1103/PhysRevD.92.112002.
^ Aaij، R.؛ وآخرون (21 فبراير 2017). "Observation of the Annihilation Decay Mode B0→K+K−". Physical Review Letters. ج. 118 ع. 8. Bibcode:2017PhRvL.118h1801A. DOI:10.1103/PhysRevLett.118.081801.

[1] ttp://repository.ubn.ru.nl/bitstream/2066/26242/

[2] Abulencia، A.؛ وآخرون (CDF Collaboration) (2006). "Observation of
B⁰
_s–
B⁰
_s Oscillations". Physical Review Letters. ج. 97 ع. 24: 242003. arXiv:hep-ex/0609040. Bibcode:2006PhRvL..97x2003A. DOI:10.1103/PhysRevLett.97.242003.

[3] Abazov، V. M.؛ وآخرون (D0 Collaboration) (2006). "Direct Limits on the B⁰
_s Oscillation Frequency" (PDF). Physical Review Letters. ج. 97 ع. 2: 021802. arXiv:hep-ex/0603029. Bibcode:2006PhRvL..97b1802A. DOI:10.1103/PhysRevLett.97.021802.

[4] "Fermilab's CDF scientists make it official: They have discovered the quick-change behavior of the B-sub-s meson, which switches between matter and antimatter 3 trillion times a second" (Press release). Fermilab. 25 سبتمبر 2006. اطلع عليه بتاريخ 2007-12-08.

[5] Kotulak، R. (26 سبتمبر 2006). "Antimatter discovery could alter physics: Particle tracked between real world, spooky realm". Deseret News. مؤرشف من الأصل في 2007-11-29. اطلع عليه بتاريخ 2007-12-08. {{استشهاد بخبر}}: الوسيط غير المعروف |deadurl= تم تجاهله (مساعدة)

[6] Overbye، D. (17 مايو 2010). "From Fermilab, a New Clue to Explain Human Existence?". The New York Times. اطلع عليه بتاريخ 2016-12-26.

[7] Timmer، J. (29 أغسطس 2011). "LHCb detector causes trouble for supersymmetry theory". Ars Technica. اطلع عليه بتاريخ 2012-12-26.

[8] CMS Collaboration؛ LHCb Collaboration (4 يونيو 2015). "Observation of the rare B⁰
_s→µ⁺µ⁻ decay from the combined analysis of CMS and LHCb data". Nature. ج. 522 ع. 7554: 68–72. arXiv:1411.4413. Bibcode:2015Natur.522...68C. DOI:10.1038/nature14474. PMID:26047778.

[9] Aaij، R.؛ Beteta، C. Abellán؛ Adeva، B.؛ Adinolfi، M.؛ Affolder، A.؛ Ajaltouni، Z.؛ Akar، S.؛ Albrecht، J. (16 أكتوبر 2015). "Search for the rare decays B⁰→J/ψγ and B⁰
_s→J/ψγ". Physical Review D. ج. 92 ع. 11. arXiv:1510.04866. Bibcode:2015PhRvD..92k2002A. DOI:10.1103/PhysRevD.92.112002.

[10] Aaij، R.؛ وآخرون (21 فبراير 2017). "Observation of the Annihilation Decay Mode B0→K+K−". Physical Review Letters. ج. 118 ع. 8. Bibcode:2017PhRvL.118h1801A. DOI:10.1103/PhysRevLett.118.081801.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

قائمة ميسون بي

مذبذبات B-B

الانحلالات النادرة

أنظر أيضا

المراجع

مذبذبات B-
B