探索物理学前沿的探索将在下个月在日本升温，届时高能量电子束将开始撞击世界一流的加速器实验室之一的反物质。这项名为Belle II的实验旨在消除新的现象的稀有，有希望的暗示，这些现象将扩展标准模型-一种描述物质和作用力的非常成功但不完整的物理学理论。
2月，位于筑波的日本高能加速器研究组织（KEK）的加速器将开始为期六个月的最初碰撞。最终的目标是高精度绘制B介子的衰变图，B介子的衰变包含称为b夸克的自然基本构成部分（“代表”美感或“底部”）。
这项工作建立在B介子观测的基础上，该观测是由包括位于瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室CERN的大型强子对撞机（LHC）进行的。两项工作都在寻找任何新粒子或新工艺对已知粒子衰减成其他粒子的方式的微妙影响。LHC的物理学家看到了一些有趣的迹象，表明有可能偏离标准模型，最近一次是在20171年。夏威夷大学马诺阿分校的物理学家，日本实验发言人汤姆·布劳德说，围绕这些结果引起的嗡嗡声激起了理论家对《美女二》的兴趣，并促使新的研究小组加入国际合作。
清洁物理
与在LHC实验中称为LHCb的碰撞相比，在Belle II实验中的碰撞将更干净，更精确。这是因为LHCb实验将质子粉碎在一起，每个质子都由称为“夸克”的三个基本粒子组成，因此会造成混乱的碰撞。但是Belle II会使电子和正电子相互碰撞，这两者都是基本的，因此无法进一步分解。该实验将能够研究涉及难以捉摸的中微子和光子的衰变，而使用LHCb则很难进行研究。这可以帮助它找到假设粒子的证据，例如希格斯玻色子的带电版本（2012年在大型强子对撞机中被发现）和粒子（如轴突），一种暗物质的形式，被认为仅与物质相互作用布劳德说。“这里肯定是两者之间的竞争，但也是互补的。”
为Belle II实验提供动力的对撞机会将颗粒压缩成直径仅为50纳米的紧密束，这一进步将使其碰撞率比其KEK前辈所获得的碰撞率高40倍。这将有助于它探索由四或五个夸克（分别称为四夸克和五夸克）组成的最近发现的奇特粒子的成束，并使其能够搜索稀有的b夸克衰变，以寻找尚不清楚的偏向于产生物质超过反物质的b夸克。 。它将使物理学家能够探索标准模型之外的有趣的物理学迹象，该理论自1970年代以来就被实验反复验证，但未能解释重力或许多奥秘，例如为什么还有那么多物质比反物质。
对撞机实验产生了许多粒子的喷雾，这些粒子可以存活几分之一秒，然后分解为其他粒子。在少数衰变中，“某些B介子转变为电子及其较重的表亲（称为μ和taus”），LHCb产生了出乎意料的速率的颗粒。意大利佛罗伦萨国家核物理研究所的物理学家，LHCb实验发言人Giovanni Passaleva说，尽管每个发现都可能很容易引起统计上的波动，但它们共同引起了人们的关注。他们大致指向同一方向，并基于先前两个实验的相似发现：加利福尼亚州Menlo Park的SLAC国家加速器实验室的BaBar合作；他说，还有KEK的Belle II的前身。“看起来这些偏差之间存在某种相关性，这使它们比其他偏差更有趣。”？/ p>
预定赶上
但是，百丽II将需要赶上LHCb，后者的加速器产生更多的B介子，自2009年以来一直在运行。一旦完整的物理计划在2019年初开始实施，百丽II的碰撞率将缓慢上升，大约需要一年的时间才能收集足够的数据来与LHCb竞争。同时，LHCb将从5月开始收集数据，直到11月因重大升级而关闭为止，届时应该已经看到足够的衰减，以消除潜在的信号或将其推入发现领域。布劳德说：“我们希望机器和探测器能够足够快地工作，以便我们能够赶上他们。”
布劳德说，声称发现的竞赛将归结为衰败被证明是最能说明问题的。但是，即使LHCb首先到达那里，Belle II对新物理学的确认也是“绝对必要的”？ Passaleva说。两次实验之间的差异意味着Belle II可以帮助物理学家弄清楚任何新相互作用背后的原因，并最终排除实验错误。他说：“当我们确定它真的是新的物理学时，因为它将在完全不同的环境中通过完全不同的实验看到。”
自然553，257-258（2018）
