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Chapitre 25. Test des symétries fondamentales. Violation de la parité dans les atomes

Pages 623 à 642

Citer ce chapitre


  • Cohen-Tannoudji, C.
  • et Guéry-Odelin, D.
(2016). Chapitre 25. Test des symétries fondamentales. Violation de la parité dans les atomes. Avancées en physique atomique : Du pompage optique aux gaz quantiques (p. 623-642). Hermann. https://stm.cairn.info/avancees-en-physique-atomique--9782705691530-page-623?lang=fr.

  • Cohen-Tannoudji, Claude.
  • et al.
« Chapitre 25. Test des symétries fondamentales. Violation de la parité dans les atomes ». Avancées en physique atomique Du pompage optique aux gaz quantiques, Hermann, 2016. p.623-642. CAIRN.INFO, stm.cairn.info/avancees-en-physique-atomique--9782705691530-page-623?lang=fr.

  • COHEN-TANNOUDJI, Claude
  • et GUÉRY-ODELIN, David,
2016. Chapitre 25. Test des symétries fondamentales. Violation de la parité dans les atomes. In : Avancées en physique atomique Du pompage optique aux gaz quantiques. Paris : Hermann. Hors collection, p.623-642. URL : https://stm.cairn.info/avancees-en-physique-atomique--9782705691530-page-623?lang=fr.

Notes

  • [1]
    Pour une présentation simple de cette théorie, on peut consulter par exemple [’t Hooft (1980)].
  • [2]
    Dans les expériences de désintégration bêta de Mme Wu, c’est l’interférence entre Apair F et AimpairF que l’on détecte, dans la mesure où AE = 0. Les deux amplitudes faibles sont du même ordre de grandeur et l’asymétrie droitegauche vaut presque 1. Dans les atomes, ADG excède rarement 10−6. C’est l’origine de toutes les difficultés expérimentales : une très grande sensibilité est nécessaire, ainsi qu’un contrôle rigoureux des effets systématiques qui pourraient se comporter comme le véritable effet de VPA dans l’échange des configurations droite et gauche.
  • [3]
    Voir le chapitre 3.
  • [4]
    Ces facteurs i viennent, comme nous le verrons plus loin, de considérations de symétrie par renversement du temps.
  • [5]
    Il n’y a pas de polarisabilité tensorielle car un tenseur de rang 2 ne peut avoir d’élément de matrice entre deux états de moment cinétique 1/2.
  • [6]
    Les corrections à Mhf 1 au-delà du modèle à une particule non relativiste ainsi que l’effet de la conta mination de 7s1/2 par des états d3/2 sont évalués dans [Bouchiat et Piketty (1988)]. La correction à Mhf 1 est inférieure à 0, 25%, comme cela a été confirmé par des calculs relativistes récents à N corps.
  • [7]
    Voir [Ginges et Flambaum (2004)] et [Bouchiat et Piketty (1991)].
  • [8]
    Voir [Drell et Commins (1985)] et les références incluses.
  • [9]
    C représente la conjugaison de la charge, qui consiste à remplacer chaque particule par son anti-particule.
  • [10]
    Par exemple, le MDE prédit pour le neutron ou le proton est de l’ordre de 10−34 e cm. Celui de l’électron est encore plus petit, de l’ordre de 10−38 e cm.
  • [11]
    Voir par exemple [Ginges et Flambaum (2004)]· et les références incluses.
  • [12]
    Un résultat récent obtenu par ce groupe avec du mercure 199 réduit la limite du MDE du noyau d’un facteur 7 et atteint une exactitude de 1, 3 × 10−29 e·cm. [Griffith et al. (2009)].

Jusqu’au milieu des années cinquante, on était convaincu que la parité était conservée dans toutes les interactions physiques. Plus précisément, si l’on prend un processus donné obéissant aux lois de la physique, on considérait comme évident le fait que l’image par réflexion dans un miroir du processus physique obéissait aussi aux lois de la physique. En mécanique quantique, on pensait que l’hamiltonien décrivant un système isolé était invariant par réflexion par rapport à un plan, ce qui signifie que ses états propres possédaient une parité bien définie. Toute transition entre ces états, induite par une interaction invariante par réflexion d’espace, ne peut alors connecter que des états de même parité : la parité est conservée.
La première anomalie indiquant que cette règle pourrait ne pas être toujours vraie vint de l’observation au début des années 1950 de la désintégration de mésons K, pouvant conduire à deux produits finals différents, de parité opposée. Pour expliquer cette anomalie, Tsung Dao Lee et Chen Ning Yang [Lee et Yang (1956)] suggérèrent deux possibilités. Dans la première, le méson K était un doublet de parité, c’est-à-dire une superposition de deux états de parité opposée. La seconde possibilité était que la parité n’était pas conservée par l’interaction faible, responsable de la désintégration. Ils suggérèrent également une expérience permettant de tester la seconde hypothèse. Chien-Shiung Wu et ses collaborateurs [Wu et al (1957)] effectuèrent cette expérience aussitôt et observèrent que, dans la désintégration bêta de noyaux d…


Date de mise en ligne : 01/06/2022

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