Symétrie CP - Définition

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En physique des particules, une théorie possède la symétrie CP si elle est invariante sous une transformation simultanée de conjugaison de charge, qui échange particules et antiparticules, et une inversion d'espace. Introduite après la découverte de la violation de la parité dans certaines réactions de radioactivité dans les années 1950, il a été néanmoins établi en 1964 que l'interaction faible viole cette symétrie.

Violation de la symétrie CP

La violation de symétrie CP est l'une des trois conditions nécessaires pour expliquer l'asymétrie matière-antimatière observée dans l'Univers.

En 1964, quatre physiciens américains ont mis en évidence la violation de la symétrie CP en étudiant les propriétés des kaons neutres, un système où ces particules se mélangent avec leurs antiparticules. Deux symétries sont mises en jeu dans ce processus : la relation entre une particule et son image dans un miroir (symétrie P), et l'échange entre particules et antiparticules (symétrie C). La découverte reposait sur l'observation d'une désintégration particulière de kaons neutres que la conservation de CP interdit. Elle permit de conclure que les processus d'échange ne se produisent pas strictement avec la même probabilité, comme l'imposerait la conservation de CP.

Le modèle standard, théorie solidement établie en physique des particules, explique cette violation de la symétrie CP à partir d'un mécanisme basé sur l'existence de trois familles de quarks. Ce modèle prédit également un autre mécanisme de violation de la symétrie CP, dite " violation directe ", encore plus rare.

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