B-Meson

B+
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften
Ladung	1 e (+1,602 · 10−19 C)
Masse	5279,26(17) MeV/c2
SpinParität	0−
Isospin	1/2 (z-Komponente +1/2)
Beauty	+1
mittlere Lebensdauer	1,641(8) · 10−12 s
Wechselwirkungen	stark schwach elektromagnetisch Gravitation
Quark-Zusammensetzung	$u\overline{b}$, 1 Up und 1 Anti-Bottom

B0
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften
Ladung	neutral
Masse	5279,58(17) MeV/c2
SpinParität	0−
Isospin	1/2 (z-Komponente -1/2)
Beauty	+1
mittlere Lebensdauer	1,519(7) · 10−12 s
Wechselwirkungen	stark schwach elektromagnetisch Gravitation
Quark-Zusammensetzung	$d\overline{b}$, 1 Down und 1 Anti-Bottom

Die vier B-Mesonen (B für Bottom-Quark) enthalten ein schweres Bottom-Anti-Quark $\overline{b}$ und ein leichtes u- oder d-Quark, oder aber jeweils die entsprechenden Antiteilchen:

	B-Anti-Mesonen		B-Mesonen
	$B^{-}$	$\overline{B^0}$	$B^0$	$B^{+}$
Isospin $I_z$	-½	+½	-½	+½
Quark- Zusammensetzung	$\overline{u}$	$\overline{d}$	$d$	$u$
	$b$	$b$	$\overline{b}$	$\overline{b}$
Bottomness $B^{\prime }$	-1		+1

Sie wurden 1983 mit dem CLEO-Teilchendetektor am CESR-Speicherring der Cornell-Universität in New Jersey (USA) entdeckt.

Eigenschaften

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

Alle B-Mesonen haben etwa gleiche Massen, weil der Hauptbeitrag jeweils vom schweren b-Quark bzw. seinem Antiteilchen kommt, und etwa gleiche Zerfallszeiten, weil jeweils hauptsächlich das b-Quark in ein c- oder u-Quark zerfällt.

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).

B-Mesonen mit Charm oder Strangeness

Bs0
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften
Ladung	neutral
Masse	5366,79(23) MeV/c2
SpinParität	0−
Isospin	0
Strangeness	-1
Beauty	+1
mittlere Lebensdauer	1,510(5) · 10−12 s
Wechselwirkungen	stark schwach elektromagnetisch Gravitation
Quark-Zusammensetzung	$s\overline{b}$, 1 Strange und 1 Anti-Bottom

Bc+
Klassifikation
Boson Hadron Meson
Eigenschaften
Ladung	1 e (+1,602 · 10−19 C)
Masse	6275,1(1,0) MeV/c2
SpinParität	0−
Isospin	0
Charm	+1
Beauty	+1
mittlere Lebensdauer	0,507(9) · 10−12 s
Wechselwirkungen	stark schwach elektromagnetisch Gravitation
Quark-Zusammensetzung	$c\overline{b}$, 1 Charm und 1 Anti-Bottom

Darüber hinaus werden als B-Mesonen mit Charm bzw. Strangeness auch die Mesonen bezeichnet, die zwar ein Bottom-Anti-Quark enthalten, jedoch statt eines Up- bzw. Down-Quarks jeweils ein Charm- bzw. Strange-Quark, oder aber jeweils die entsprechenden Antiteilchen:

	B-Anti-Mesonen mit …		B-Mesonen mit …
	$B_c^{\text{-}}$	${\overline{B}}_s^0$	$B_s^0$	$B_c^{\text{+}}$
… Charm $C$	−1	0	0	+1
… Strangeness $S$	0	+1	−1	0
Quark- Zusammensetzung	$\overline{c}$	$\overline{s}$	$s$	$c$
	$b$	$b$	$\overline{b}$	$\overline{b}$
Bottomness $B^{\prime }$	−1		+1

Siehe auch

• Liste der Mesonen
• B-Fabrik

Literatur

• Bogdan Povh, Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche: Teilchen und Kerne. Eine Einführung in die physikalischen Konzepte. 7. Aufl. Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-540-36685-0, S. 194.
• P. Koppenburg, Z. Dolezal, M. Smizanska: Rare decays of b hadrons. In: Scholarpedia. Band 11, Nr. 6, 2016, S. 32643., doi:10.4249/scholarpedia.32643 (scholarpedia.org). 

Weblinks

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