L’expérience Belle est une expérience de physique des particules menée par la "Collaboration" BELLE, une équipe temporaire internationale de 400 physiciens et ingénieurs, pour la recherche des effets de la violation de symétrie CP, et conduite à l’Organisation de Recherche de l’Accélérateur des hautes Énergies (K2K), à Tsukuba, Préfecture d'Ibaraki, au Japon.
Le détecteur Belle est précisément positionné au point de collision de l'accélérateur , un collisionneur à énergie asymétrique électron-antiélectron. C’est un détecteur de particules à multiples couches. Il se distingue par les caractéristiques suivantes :
grande couverture (en angle solide) ;
localisation précise de vertex, de l’ordre de dizaines de micromètres, fourni par un détecteur de vertex au silicium ;
bonne séparation des couples pion–kaon dont les valeurs de moment s’étagent de 100 MeV/c à quelques GeV/c, grâce à un détecteur à Tcherenkov novateur ;
et un calorimètre électromagnétique à grande précision (à quelque pour-cents), comportant un scintillateur à cristaux d’iodure de césium-thallium (CsI-Tl).
Ces paramètres autorisent de nombreuses autres recherches scientifiques que la violation CP. Ainsi, on y a mené des recherches à grande échelle portant sur des désintégrations rares, des recherches de particules exotiques et des mesures de précision sur les mésons B, mésons D et les tauons. .
Les réussites de Belle à ce jour comprennent les résultats suivants :
la première observation de la violation CP (2001) en dehors du système des kaons ;
l’observation de : et de ;
la mesure de par l’utilisation de (graphe de Dalitz) ;
la mesure des éléments de la matrice CKM et ;
l’observation de violation CP direct dans et ;
l’observation de transitions ;
la mise en évidence de ;
l’observation d’un grand nombre de particules nouvelles, dont X(3872).
L’expérience Belle est menée sur l’accélérateur KEKB, la machine ayant la plus forte luminosité au monde. La luminosité instantanée dépasse .
