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宇宙の始まりであるビッグバンでは「物質」と「反物質」が同じ量だけ作られたと考えられています。ところが、現在の宇宙はほぼ「物質」だけで満たされています。なぜ「反物質」は消えてしまったのでしょうか。 物理学者はこれを「CP対称性の破れ」と呼ばれる素粒子の性質によるものだと考えています。「CP対称性」とは、物質を作る「粒子」と反物質を作る「反粒子」とで物理法則が同じであるとことを意味します。この対称性はわずかに破れている、すなわち「粒子」と「反粒子」とで物理法則が少しだけ異なっていることが今までの実験結果からからわかっています。しかしながら、このわずかな違いだけでは「反物質」が消えてしまった理由を説明しきれないのです。 Belle II(ベル・ツー)実験は茨城県つくば市にある「スーパーKEKB(ケックビー)加速器」を使ってこの宇宙と素粒子の謎に挑む国際共同プロジェクトです。

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世界最高精度のSuperKEKBとBelle II 測定器で宇宙の謎に挑む.

電子・陽電子の衝突型加速器SuperKEKBと、その衝突点に設置された新生Belle II 測定器 は世界で唯一の「スーパーBファクトリー」実験施設です。小林誠・益川敏英両博士のノーベル物理学賞受賞に結びつく成果を残した前身の衝突型加速器KEKB(1999から2010年まで運転)は現在、電子と陽電子衝突型加速器のルミノシティ(衝突頻度)の世界最高記録を保持しています。SuperKEKB/BelleII 実験では、KEKBの40倍のルミノシティという大幅な性能向上を目指して装置が大改造されました。大きくアップグレードした世界最高精度の実験装置で、宇宙初期に隠された新しい物理法則を探索します。 Belle II測定器の全体の大きさは、幅約80m、高さ約80m、重さ約1,400トンです。内部には、測定の目的に最適化された様々な検出器が、ビームパイプの衝突点付近に円筒状に重なる構造をしています。衝突後に生成される電子、ミューオン、パイオンなどの二次粒子はこれらの検出器によって精密に測定されます。 主な検出器は以下の通りです。


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