En física de partículas , una fábrica B , o a veces una fábrica de belleza , es un experimento de colisionador de partículas diseñado para producir y detectar una gran cantidad de mesones B de modo que sus propiedades y comportamiento se puedan medir con una pequeña incertidumbre estadística . Los leptones Tau y los mesones D también se producen copiosamente en las fábricas B. [1]
Una especie de "prototipo" o "precursor" de la fábrica B fue el experimento HERA-B en DESY , que se planeó para estudiar la física de los mesones B en los años 1990-2000, antes de que se construyeran/pusieran en funcionamiento las fábricas B reales. [2] Sin embargo, por lo general HERA-B no se considera una fábrica B.
En la década de 1990 se diseñaron y construyeron dos fábricas B, que funcionaron desde finales de 1999: el experimento Belle en el colisionador KEKB en Tsukuba (Japón) y el experimento BaBar en el colisionador PEP-II en SLAC en California (Estados Unidos). Ambos eran colisionadores electrón-positrón con la energía del centro de masas ajustada al pico de resonancia ϒ(4S) , que está justo por encima del umbral de desintegración en dos mesones B (ambos experimentos tomaron muestras de datos más pequeñas a diferentes energías del centro de masas). BaBar cesó prematuramente la recopilación de datos en 2008 debido a recortes presupuestarios, pero Belle funcionó hasta 2010, cuando detuvo la recopilación de datos tanto porque había alcanzado su luminosidad integrada prevista como porque se iba a comenzar la construcción de mejoras en el experimento (véase más abajo). [3]
En las décadas de 2010 y 2020 se iban a construir tres fábricas B de "próxima generación": SuperB cerca de Roma en Italia; Belle II , una actualización de Belle, [4] y SuperPEP-II , una actualización del acelerador PEP-II. SuperB fue cancelada [5] y la propuesta de SuperPEP-II nunca se llevó a cabo. Sin embargo, Belle II comenzó a tomar datos con éxito en 2018 y actualmente es la única fábrica B de próxima generación en funcionamiento. [6]
Además de Belle II, existe el experimento LHCb en el LHC (CERN), que comenzó a funcionar en 2010 y estudia principalmente la física de hadrones que contienen quarks bottom, y por lo tanto podría entenderse como una fábrica B de esta "próxima generación". Pero el LHCb no suele denominarse fábrica B, ya que el experimento y (quizás más importante) el colisionador correspondiente (es decir, el LHC ) no se utilizan únicamente para el estudio de partículas de quarks b, sino que tienen otros fines además de la física de los quarks b. [7]