B-kvark

B-kvark ehk bottom-kvark ehk põhjakvark on kolmanda põlvkonna kvark, mis kannab lõhna põhisus (inglise keeles bottomness). Ta on ühtlasi down-tüüpi kvark, see tähendab, et tema isospinn on –1/2. Üldse eksisteerib kuus erinevat tüüpi kvarki (u-, d-, s-, c-, b- ja t-kvark).

B-kvark on fermion (tema spinn on 1/2) ning tema elektrilaeng on –1/3e. Ta on raskuselt teine kvark t-kvargi järel. Tema seisumass on umbes 4,2 GeV (see on üle nelja korra raskem kui prooton). Kui u-, d- ja s-kvarki nimetatakse kergeteks kvarkideks, siis c-, b- ja t-kvargid loetakse rasketeks kvarkideks.

B-kvark on kõige raskem kvark, mis suudab moodustada liitosakesi hadroneid. T-kvargi eluiga on tema ülisuure seisumassi tõttu liiga lühike, et ta jõuaks mõne teise kvargiga moodustada seotud oleku.

B-kvark pakub füüsikutele suurt huvi eelkõige seetõttu, et ta on kõige tõenäolisem Higgsi bosoni lagunemisprodukt juhul, kui Higgsi bosoni seisumass on piisavalt väike. Seetõttu otsitakse just B-kvargi tekkimise kohtadest seni veel avastamata Higgsi bosonit.

B-kvark avastati E228 eksperimendis Fermilabis aastal 1977. Algul plaaniti see nimetada beauty'ks (ilu), mis oleks olnud paaris nimetusega truth (tõde), kuid hiljem juurdus nimetusena siiski bottom (põhi) paaris nimetusega top (tipp).

Põhisus

Põhisus on üks lõhna kvantarvudest. B-kvargi põhisus on –1 ja b-antikvargi põhisus on 1. Kõik hadronid, mis sisaldavad b-kvarki, on põhisusega hadronid. Erandiks on ainult b-kvargist ja b-antikvargist koosnevad liitosakesed, mille summaarne põhisus on 0. Selliseid osakesi nimetatakse bottomooniumiks. Bottomoonium on näiteks üpsilon-meson (Υ), mis on kõige väiksema seisumassiga bottomoonium (see tähendab, et ta on kõige madalama ergastusastmega bottomoonium).

Põhisusega osakesed on näiteks B-mesonid, mis koosnevad b-kvargist ja u- (B⁺), d- (B⁰), s- (veider Bs^{0 meson) või c- (sarmiga Bc}⁺ meson) antikvargist. Vastavatel antimesonitel on põhisusega antikvark ning paariliseks u-, d-, s- või c- kvark.

Põhisusega barüonid koosnevad vähemalt ühest b-kvargist ega sisalda t-kvarke.