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en physique la symétrie CP est un symétrie presque exactement lois de la nature sous l'effet de l'échange entre particules et le correspondant antiparticules (conjugaison de charge (C)) Et l'inversion des coordonnées spatiales (égalité).

Dans la pratique, un système ou d'un phénomène expositions physiques symétrie CP lors de l'exécution à la fois les échanges mentionnés ci-dessus est encore obtenu un système ou d'un phénomène observé dans la nature: cette symétrie est considérée comme la plus fondamentale de l'individu C et P, qui semblent être grossièrement violés dans tous les phénomènes physiques dus à 'interaction faible.

A titre d'exemple, une neutrino Il existe dans la nature (en bonne approximation) avec une seule direction possible pour leur propre tourner: Sous l'influence de la conjugaison de charge, entraînerait une antineutrino avec le même sens de rotation, que dans la nature n'existe pas; De même, sous les mêmes effets de l'opération, il y aurait un neutrino avec la direction relative opposée de la tourner, pas non plus observé dans la nature; effectuer les deux opérations, il a une action anti-neutrino avec rotation inversée, qui existent réellement.

Les violations de symétrie

Lorsque la symétrie CP n'est pas respectée, nous parlons violation la symétrie CP, bref violation de CP; il est la plus petite violation d'une symétrie physique connue dans la nature, et en tant que tel est l'un des domaines de recherche les plus actifs physique des particules élémentaires.

La théorie de la 'interaction électrofaible Il prévoit la possibilité de violation de CP en raison de la présence d'une phase complexe matrice CKM; condition nécessaire à l'apparition d'une telle phase, puis la violation de CP, est la présence d'au moins trois générations de quarks.

Il n'y a cependant aucune preuve expérimentale de la violation de CP de fortes interactions, ou chromodynamique quantique. Le soi-disant problème de CP forte Il est constitué par cette violation parce que, bien que permis par la théorie, il est en effet extrêmement faible ou rien.

Il y a aussi un symétrie CPT où T indique l'inversion temporelle, la nature encore plus générale de la symétrie CP, et qui a jusqu'à présent jamais été mis en évidence une violation, ce qui entraîne l'une des symétries fondamentales de la nature.

Pendant longtemps, la symétrie CP a été considérée comme une symétrie exacte de la nature, mais sa violation (sous une forme que l'on appelle indirect) Il a été constaté dans les processus impliquant kaons neutre dans les expériences menées en 1964 au laboratoire américain Brookhaven, qui a abouti à la prix Nobel 1980 pour la physique à James Cronin et Val Fitch.

A la fin de trente années de campagnes de recherche, une deuxième manifestation de la violation de CP, toujours en ce qui concerne kaons, (La violation dite vivre) Il a été annoncé en 2001 par des expériences menées au CERN de Genève et Fermilab aux États-Unis: cette découverte a prouvé que la violation de CP est un phénomène universel dans les processus en raison des interactions faibles.

En 2002, la violation de CP a encore été démontrée par des expériences Babar, menée par une collaboration internationale de plusieurs centaines de scientifiques du 'accélérateur des particules linéaires Stanford, Californie, et belle, projet similaire à l'accélérateur de KEK, Tsukuba, en Japon. Si la symétrie CP était exactement valide, le taux de décroissance méson B et son anti-particule sont identiques dans tous les état final, alors que ces expériences ont montré qu'il ne fonctionne pas. Les résultats sont définitifs et ont été tirées de l'analyse des résultats de plusieurs millions d'événements[1] [2]

Lors des expériences mentionnées, ils ont contribué de manière significative les physiciens italiens de diverses universités, avec un financement de 'Institut National de Physique Nucléaire.

La violation de CP est d'une importance capitale, car elle montre que, dans les lois de la nature, il y a même l'asymétrie entre la plus petite matière et l 'antimatière. Cette asymétrie a déterminé la prévalence de l'ancien sur cette dernière, donnant lieu à 'asymétrie baryonique, et c'est pourquoi aujourd'hui tout l 'univers observée est constituée de particules et non pas d'anti-particules. Si la symétrie avait été sans défaut, pour chaque particule originaire Big Bang est un anti-particule serait le cas, il serait annihilé devenant ainsi le premier énergie pur, sans être en mesure de donner lieu à l'univers que nous savons (même si l'asymétrie matière-antimatière qui peuvent survenir à la suite d'une violation de la symétrie CP, combinée à d'autres phénomènes nécessaires, tels que la violation de nombre baryonique et à condition que le processus se déroule en équilibre thermodynamique non, peut ne pas être suffisante pour expliquer l'asymétrie réelle observée aujourd'hui). Plusieurs programmes expérimentaux ont pour but de détecter des particules anti-primordiales dans l'univers.

notes

  1. ^ (FR) La collaboration Belle, Différence en violation directe de charge la parité entre les désintégrations des mésons B chargés et neutre, en nature, vol. 452, nº 7185, Mars 2008, pp. 332-335, DOI:10.1038 / nature06827.
  2. ^ (FR) Michael E. Peskin, Physique des particules: Chanson du pingouin électrofaible, en nature, vol. 452, nº 7185, Mars 2008, pp. 293-294, DOI:10.1038 / 452293e.

bibliographie

  • Sozzi, M.S., symétries discrètes et violation de CP, Oxford University Press, 2008 ISBN 978-0-19-929666-8.
  • Griffiths, David J., Introduction aux particules élémentaires, Wiley, John Sons, Inc, 1987 ISBN 0-471-60386-4.
  • Streater R. F. et A. S. Wightman, PCT, les statistiques de spin et tout ce qui, Benjamin / Cummings, 1964 ISBN 0-691-07062-8.

Articles connexes

liens externes

  • [1] I. Bigi, la violation de CP, un mystère essentiel dans la conception grandiose de la nature. Conférencier invité donnée à la XXV ITEP Winterschoold de physique, 18-27 Février 1997, Moscou, Russie, à « frontières de la physique contemporaine », 11-16 mai 1997, Université Vanderbilt, Nashville, États-Unis, et à l'Ecole Internationale de Physique 'Enrico Fermi', CXXXVII Cours 'Physique Heavy Flavor: sonde de grand design Nature', Varenna, Italie, 8-18 Juillet 1997. hep-ph / 9803479.
  • BaBar Site Officiel, slac.stanford.edu.
  • Belle Site Officiel, belle.kek.jp.
  • Charge, parité et inversion du temps (CPT) Symétrie, lbl.gov.
  • groupe de données des particules sur CPT (PDF) pdg.lbl.gov.