El experimento Belle fue un experimento de física de partículas realizado por Belle Collaboration , una colaboración internacional de más de 400 físicos e ingenieros, en la High Energy Accelerator Research Organisation ( KEK ) en Tsukuba , Prefectura de Ibaraki , Japón . El experimento se llevó a cabo de 1999 a 2010. [1]
El detector Belle se encuentra en el punto de la energía asimétrica colisión electrón - positrón colisionador , KEKB . Belle en KEKB junto con el experimento BaBar en el acelerador PEP-II en SLAC fueron conocidas como las fábricas B ya que colisionaron electrones con positrones en el centro de momento de energía igual a la masa de la
ϒ
(4S) de resonancia que se desintegra a pares de mesones B .
El detector Belle era un detector de partículas hermético multicapa con gran cobertura de ángulo sólido , ubicación de vértice con precisión del orden de decenas de micrómetros (proporcionada por un detector de vértice de silicio), buena distinción entre piones y kaones en el rango de momentos de 100 MeV / c a unos pocos GeV / c (proporcionado por un detector Cherenkov ), y un calorímetro electromagnético de precisión de un porcentaje reducido (hecho de cristales centelleantes CsI ( Tl ) ).
El experimento Belle II es una actualización de Belle que se aprobó en junio de 2010. [2] Actualmente se está encargando, [3] y se prevé que comience a funcionar en 2018. [4] Belle II se encuentra en SuperKEKB (un KEKB actualizado acelerador) que está destinado a proporcionar un factor 40 de luminosidad integrada mayor. [5]
Resultados
El experimento fue motivado por la búsqueda de infracción de CP . [6] Sin embargo, el experimento también realizó extensos estudios de desintegraciones raras, búsquedas de partículas exóticas y mediciones de precisión de las propiedades de los mesones D y las partículas tau . [1] El experimento ha dado lugar a casi 300 publicaciones en revistas de física.
Los aspectos más destacados del experimento Belle incluyen
- una observación de una gran violación de CP en el sistema de mesones B neutros [7]
- medición de la fracción de ramificación de inclusivo decae [8]
- observación de la transición con [9] y[10]
- medida de utilizando la Parcela de Dalitz [1]
- medición de los elementos de la matriz de mezcla de quark CKM y [1]
- observación de violación directa de CP en [11] y[12]
- observación de transiciones [13]
- evidencia para [14]
- observaciones de una serie de nuevas partículas, incluida la X (3872) [15]
Muestras de datos
El acelerador KEKB era la máquina de mayor luminosidad del mundo en ese momento. [ cita requerida ] Una gran fracción de los datos se recopiló en el
ϒ
(4S). La luminosidad instantánea excedida2,11 × 10 34 cm −2 · s −1 . La luminosidad integrada recogida en el
ϒ
(4S) la masa era aproximadamente 710 fb −1 (correspondiente a 771 millones
B
B
pares de mesones). Aproximadamente el 10% de los datos se registraron por debajo del
ϒ
(4S) resonancia para estudiar antecedentes. Además, KEKB llevó a cabo recorridos especiales en elϒ(5S) resonancia para estudiarBsmesones , así como en elϒ(1S) ,ϒ(2S) yϒ(3S) resonancias para buscar evidencia de materia oscura y el bosón de Higgs . Las muestras deϒ(1S) ,ϒ(2S) yϒ(5S) recopilados por Belle son las muestras más grandes del mundo disponibles. [ cita requerida ]
Ver también
- B-fábrica
- B-B oscilación
Referencias
- ^ a b c d Bevan, AJ; Golob, B .; Mannel, Th; Prell, S .; Yabsley, BD; Aihara, H .; Anulli, F .; Arnaud, N .; Aushev, T. (1 de noviembre de 2014). "La Física de las Fábricas B". El European Physical Diario C . 74 (11): 3026. arXiv : 1406.6311 . Código Bibliográfico : 2014EPJC ... 74.3026B . doi : 10.1140 / epjc / s10052-014-3026-9 . ISSN 1434-6044 . S2CID 9063079 .
- ^ Comunicado de prensa de KEK
- ^ "Belle II" . www.belle2.org . Consultado el 28 de abril de 2017 .
- ^ "SuperKEKB" . www-superkekb.kek.jp . Consultado el 30 de abril de 2017 .
- ^ Abe, T .; Adachi, I .; Adamczyk, K .; Ahn, S .; Aihara, H .; Akai, K .; Aloi, M .; Andricek, L .; Aoki, K. (1 de noviembre de 2010). "Informe de diseño técnico Belle II". arXiv : 1011.0352 [ física.ins-det ].
- ^ Cheng, MT; Chu, ML; Wang, CH; Chen, HS; Li, J .; Zhu, YC; Wang, TJ; Yu, ZQ; Kawai, H. (1 de enero de 1994). "Carta de intención para un estudio de violación de CP en desintegraciones del mesón B" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Abe, K .; Abe, R .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akatsu, M .; Alimonti, G .; Asai, K. (14 de agosto de 2001). "Observación de gran violación de CP en el sistema de mesón B neutral". Cartas de revisión física . 87 (9): 091802. arXiv : hep-ex / 0107061 . Código Bibliográfico : 2001PhRvL..87i1802A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.87.091802 . ISSN 0031-9007 . PMID 11531561 . S2CID 3197654 . Falta
|author2=
( ayuda ) - ^ Abe, K .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akatsu, M .; Alimonti, G .; Aoki, K .; Asai, K. (5 de julio de 2001). "Una medida de la fracción de ramificación para el B → Xsγ inclusivo decae con el detector Belle". Physics Letters B . 511 (2–4): 151–158. arXiv : hep-ex / 0103042 . Código bibliográfico : 2001PhLB..511..151B . doi : 10.1016 / S0370-2693 (01) 00626-8 . S2CID 119360083 . Falta
|author2=
( ayuda ) - ^ Abe, K .; Abe, R .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akatsu, M .; Asano, Y .; Aso, T. (2002). "Observación del decaimiento B → K l + l -". Cartas de revisión física . 88 (2): 021801. arXiv : hep-ex / 0109026 . Código Bibliográfico : 2002PhRvL..88b1801A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.88.021801 . ISSN 0031-9007 . PMID 11801003 . S2CID 15298752 . Falta
|author2=
( ayuda ) - ^ Ishikawa, A .; Abe, K .; Abe, K .; Abe, T .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M. (24 de diciembre de 2003). "Observación de B → K * ℓ + ℓ -". Cartas de revisión física . 91 (26): 261601. arXiv : hep-ex / 0308044 . Código bibliográfico : 2003PhRvL..91z1601I . doi : 10.1103 / PhysRevLett.91.261601 . ISSN 0031-9007 . PMID 14754037 . S2CID 26236764 .
- ^ Abe, K .; Abe, N .; Abe, T .; Adachi, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M .; Akemoto, M. (6 de julio de 2004). "Observación de gran infracción de CP y evidencia de infracción directa de CP en B 0 → π + π - decae". Cartas de revisión física . 93 (2): 021601. arXiv : hep-ex / 0401029 . Código Bibliográfico : 2004PhRvL..93b1601A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.93.021601 . ISSN 0031-9007 . PMID 15323897 . S2CID 23736093 . Falta
|author2=
( ayuda ) - ^ Chao, Y .; Chang, P .; Abe, K .; Abe, K .; Abe, N .; Adachi, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M. (5 de noviembre de 2004). "Evidencia de infracción directa de CP en B 0 → K + π - decae". Cartas de revisión física . 93 (19): 191802. arXiv : hep-ex / 0408100 . Código bibliográfico : 2004PhRvL..93s1802C . doi : 10.1103 / PhysRevLett.93.191802 . ISSN 0031-9007 . PMID 15600826 . S2CID 40785991 .
- ^ Mohapatra, D .; Nakao, M .; Nishida, S .; Abe, K .; Abe, K .; Adachi, I .; Aihara, H .; Anipko, D .; Arinstein, K. (9 de junio de 2006). "Observación de b → d γ y determinación de | V td / V ts |". Cartas de revisión física . 96 (22): 221601. arXiv : hep-ex / 0506079 . Código Bibliográfico : 2006PhRvL..96v1601M . doi : 10.1103 / PhysRevLett.96.221601 . ISSN 0031-9007 . PMID 16803300 . S2CID 7745694 .
- ^ Ikado, K .; Abe, K .; Abe, K .; Adachi, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Akemoto, M .; Anipko, D .; Arinstein, K. (22 de diciembre de 2006). "Evidencia de la desintegración puramente leptónica B - → τ - ν ¯ τ". Cartas de revisión física . 97 (25): 251802. arXiv : hep-ex / 0604018 . Código Bibliográfico : 2006PhRvL..97y1802I . doi : 10.1103 / PhysRevLett.97.251802 . ISSN 0031-9007 . PMID 17280341 . S2CID 37468451 .
- ^ Choi, S.-K .; Olsen, SL; Abe, K .; Abe, T .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M. (23 de diciembre de 2003). "Observación de un estado de Charmonium estrecho en exclusivo B ± → K ± π + π - J / ψ decae". Cartas de revisión física . 91 (26): 262001. arXiv : hep-ex / 0309032 . Código Bibliográfico : 2003PhRvL..91z2001C . doi : 10.1103 / PhysRevLett.91.262001 . ISSN 0031-9007 . PMID 14754041 . S2CID 1017547 .
enlaces externos
- Sitio web oficial de Belle
- Sitio web de colaboración Belle II
- Sitio web público Belle II
Coordenadas : 36 ° 09′28 ″ N 140 ° 04′31 ″ E / 36.15778 ° N 140.07528 ° E / 36.15778; 140.07528