Techniklexikon

Bottom-Quark

b-Quark, Elementarteilchen, das zusammen mit dem Top-Quark die dritte Generation der Quarks bildet. Das Bottom-Quark weist die elektrische Ladung  - 1/3, die Bottom(Beauty)-Quantenzahl  - 1 und, wie alle Quarks, den Spin 1/2 und Baryonenzahl 1/3 auf.

Nachdem die Existenz der dritten Quarkgeneration, also des Bottom- und des Top-Quarks 1976 von Gottfried und Eichten theoretisch postuliert worden war, lieferte der Verlauf der Grösse R, die das Verhältnis der Hadron-Erzeugung zur Myon-Paarerzeugung in der e ⁺ e ^- -Vernichtung misst, bereits einen deutlichen experimentellen Hinweis darauf, dass oberhalb von etwa 9GeV ein weiteres zum Wirkungsquerschnitt beitragendes Quarkpaar  erzeugt wird, dessen Bindungszustände in guter Näherung ein nichtrelativistisches System darstellen sollten, das Bottomonium. Die neuen Zustände wurden 1977 von L.M. Lederman und Mitarbeitern am Fermi National Accelerator Laboratory in Chicago entdeckt und erhielten die Bezeichnung U.

Die Analyse der Zerfälle der U(4S)-Resonanz am Cornell Electron Storage Ring (CESR) erbrachte 1980 den Nachweis der B-Mesonen, Teilchen mit (offener) Bottom-Quantenzahl B ¹ 0 (, , , ). Inzwischen gilt die Existenz von vier B-Mesonen als gesichert: B ^- , , B_S und B^*. Auch Baryonen, die ein Bottom-Quark enthalten, wurden experimentell beobachtet: Das L_b konnte rekonstruiert werden, für S_b und X_b gibt es erste Hinweise. (Elementarteilchen)