Wkrótce ruszy Belle II, konkurencja dla LHCb

[KopalniaWiedzy.pl 357]

W lutym japońska High Energy Accelerator Research Organization z siedzibą w Tsukubie uruchomi po raz pierwszy eksperyment Belle II. Bazuje on na dotychczasowych osiągnięciach eksperymentu Belle oraz Wielkiego Zderzacza Hadronów. Jest jednak znacznie dokładniejszy, a celem Belle II jest uzupełnienie dotychczasowych modeli fizycznych.

Belle II został zaprojektowany do badania rozpadu mezonów b. Podczas badań w LHC zaobserwowano pewne sygnały, które nie zgadzają się z założeniami Modelu Standardowego. To zwiększyło zainteresowanie eksperymentem Belle II, który pozwoli na uzyskanie bardziej dokładnych wyników, niż te dostarczane przez eksperyment LHCb. W LHCb zderzane są bowiem protony, które składają się z trzech kwarków, przez co uzyskiwane wyniki są pełne szumu. W Belle II zderzane będą elektrony i pozytony. Podczas zderzeń będzie dochodziło do anihilacji cząstek, a przy odpowiednio dużych energiach powinny pojawiać się mezony b. Naukowcy chcą badać ich rozpad, w którym biorą tez udział neutrina oraz fotony. Zjawisko to jest trudne do zbadania w LHCb, a naukowcy są nim niezwykle zainteresowani, gdyż być może uda się znaleźć dzięki temu dowody na istnienie hipotetycznych cząstek, takich jak aksjon czy posiadająca ładunek elektryczny wersja bozonu Higgsa.

Wiązka cząstek w eksperymencie Belle II będzie miała średnicę zaledwie 50 nanometrów, dzięki czemu do zderzeń będzie dochodziło 40-krotnie częściej niż w jego poprzedniku, Belle. To powinno pomóc w badaniu tak egzotycznych cząstek jak tetra- i pentakwarki.

Od czasu uruchomienia LHC naukowcy zauważają coraz więcej niewielkich rozbieżności pomiędzy przewidywaniami Modelu Standardowego a wynikami rozpadów cząstek. Jako, że podobne wyniki uzyskiwane są w podobnych eksperymentach – BaBar Collaboration w SLAC National Accelerator Laboratory oraz Belle – specjaliści zaczęli podejrzewać, że mamy tu do czynienia nie ze statystycznymi fluktuacjami, ale czymś nowym, co warto zbadać.

Udoskonalony Belle, czyli Belle II, zostanie uruchomiony na pół roku. Zaś od początku 2019 roku będzie realizował pełny program badań fizycznych. Moc akceleratora będzie stopniowo zwiększana, aż mniej więcej po roku zacznie on dostarczać równie dużo danych co LHCb. Sam LHCb ma pracować od maja do listopada, później zostanie zamknięty i rozbudowany. Pracujący przy nim naukowcy mają nadzieję, że po rozbudowie urządzenie będzie dostarczało na tyle jasnych danych, iż będzie można zdecydować, czy dotychczasowe sygnały były nieistotnymi zaburzeniami, czy też mamy do czynienia z odkryciem.

Belle II i LHCb będą ze sobą konkurowały, ale i się uzupełniały. Jeśli nawet LHCb jako pierwszy dokona odkrycia, to jego potwierdzenie za pomocą Belle II będzie czymś absolutnie konicznym. Tym bardziej, że japoński eksperyment działa nieco inaczej, dzięki czemu można będzie wykluczyć wystąpienie ewentualnych błędów w pracy LHCb.

« powrót do artykułu