Ученые ФИАН играют важную роль в эксперименте Belle II, который проводится на электрон-позитронном коллайдере SuperKEKB. О том, какие проблемы стоят перед современной физикой элементарных частиц, как устроен эксперимент и каких открытий можно ожидать в ближайшем будущем, рассказал доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник лаборатории тяжелых кварков и лептонов ФИАН Павел Николаевич Пахлов.

  «Сейчас в нашей области физики наступает кризис (а в науке это прекрасно, это заставляет людей больше думать, позволяет совершить прорыв): почти все эксперименты удовлетворительно описываются неудовлетворительной теорией. Но мы уже подошли к той черте, за которой Стандартная модель должна сломаться. Поэтому существует уверенность, что скоро мы найдем что-то, что укажет, в каком направлении должна двигаться теория», – объясняет Павел Николаевич.

      Рождаются B-мезоны парами при столкновениях   электронов и позитронов. За время жизни, составляющее   несколько пикосекунд, они успевают пролететь расстояние   порядка сотни микрон, а затем за счет слабого   взаимодействия происходит распад. Напрямую B-мезоны   обнаружить нельзя, регистрируются только продукты их   распада. Получившиеся частицы также нестабильны и   распадаются на еще более легкие. Задача физиков – по   результатам измерений восстановить всю цепочку распадов,   рассчитать её свойства и сверить с моделью. Если в   результате   обнаружат расхождение с теорией, то это и будет   свидетельствовать об отклонении от Стандартной модели.

   Помимо ускорителя успех эксперимента определяется детектором. Уже сейчас ясно, что сконструированный детектор, в создании которого активное участие принимали ученые ФИАН, получился удачным. Детектор представляет собой «сэндвич» из под-детекторов, каждый из которых предназначен для решения конкретной задачи. Около точки взаимодействия расположены вершинные детекторы размером всего около 10 сантиметров из кремниевых пластинок, которые измеряют трек частиц с точностью до десятков микрон; данные с них считываются десятками тысяч электронных каналов. Чуть дальше расположена дрейфовая камера, которая реконструирует треки продуктов распада B-мезонов.