Violation de la CP, Kaons et force faible

[invite185bb292]

Bonjour, j'ai entendu parlé de la violation de la symétrie CP survenant lors de la transformation des Kaons et des mésons B; quel lien ce phénomène entretient-il avec la force faible ?
Merci d'avance.
-----

[skeptikos]

Bonsoir.
Tout simplement cette violation de symétrie n'est constatée que dans le cas où cette force faible entre en jeu.
@+

[invite185bb292]

Ce n'est pas une réponse satisfaisante è.é pour la simple raison qu'elle suscite une autre question : Pourquoi ?
On dit bien que c'est la force faible qui viole les symétries ; pas simplement qu'elle coïncide avec leur violation. Quel mécanisme les relie ?

[mariposa]

Bonjour, j'ai entendu parlé de la violation de la symétrie CP survenant lors de la transformation des Kaons et des mésons B; quel lien ce phénomène entretient-il avec la force faible ?
Merci d'avance.

Bonjour,

Il me Skeptikos t'a bien répondu.


Je reformule donc sa réponse autrement.

La RR montre que tous les états physiques doivent être invariants sou le produit de 3 groupes de symétries à savoir: C, P, et T. En clair cela veut dire que chaque symétrie séparée peut être violée mais pas le produit des 3.

Si on ignorait l'interaction faible alors on constate que les interactions (électromagnétiques et forte) sont invariantes par la transformation CPT (ce qui est obligatoire) mais aussi invariante sous C, P et T, ce qui est un cadeau.

Si on tiend compte des interactions faibles alors on constate que les états ne sont pas invariants sous le produit CP, ce qui ne doit pas étonner personne car cela est parfaitement autorisé.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Ce n'est pas une réponse satisfaisante è.é pour la simple raison qu'elle suscite une autre question : Pourquoi ?
On dit bien que c'est la force faible qui viole les symétries ; pas simplement qu'elle coïncide avec leur violation. Quel mécanisme les relie ?

Il existe des modélisations (j'avais vu un bon article dans ArXiv à ce sujet mais je ne le retrouve plus ) mais la raison pour laquelle c'est comme ça est inconnue (pour ce que j'en sais). Idem pour la masse des neutrinos.

[skeptikos]

Bonsoir.
La cause qui ferait que la symétrie CP n'est pas respectée en cas de force faible n'est pas à ce jour officiellement connue mais il y en existe probablement une. C'est donc la porte ouverte à toutes les supputations. En voici une qui n'est pas dénuée d'intérêt.
Tu n'est pas sans savoir que l'électron en particulier et autres particules élémentaires comme les quarks possèdent une chiralité.
Certains physiciens dont je pourrais rechercher les noms (et moi-même en toute modestie) pensent que les quarks strange et bottom existent sous deux formes diastéréoisomères ( RR & LL différent de RL & LR), ce qui expliquerait cette violation de symétrie. Dans ce cas on pourrait même expliquer une asymétrie CPT et la prédominance de la matière sur l'antimatière.
@+

Pour bien savoir les choses, il faut en savoir le détail, et comme il est presque infini,nos connaissances sont toujours superficielles et imparfaites.
LA ROCHEFOUCAUD.

[Deedee81]

Salut,

Je n'ai jamais entendu parler de cette hypothèse pour la violation CP. Mais :

une asymétrie CPT

Ca, ça me semble difficile à croire. Il existe un théorème (avec des hypothèses extrêmement large comme la relativité et la MQ, si je me souviens bien, dans Quantum Field Theory de Itzykson et Zuber il y a une démonstration pour le cas des théories lagrangienne) qui montre que CPT est toujours respecté.

Aurais-tu un lien ou une référence expliquant la possibilité d'une affirmation aussi iconoclaste ?

Merci,

[inviteca4b3353]

On dit bien que c'est la force faible qui viole les symétries ; pas simplement qu'elle coïncide avec leur violation. Quel mécanisme les relie ?

L'interaction faible brise P et C de sorte que, si tous les fermions étaient de masse nulle, CP serait conservée. L'origine de la violation de CP provient donc du mécanisme qui produit la masse des fermions (ie dans le Modele Standard, il s'agit du mécanisme de Higgs). En fait, ce n'est pas suffisant. Pour violer CP, il faut au moins 3 fermions massifs et de masses différentes. Sous ces conditions, la présence de masses non nulles implique que l'interaction faible (dans la phase brisée donc puisque les particules sont maintenant massives, via mécanisme de Higgs par exemple) viole CP.

Les autres interactions respectent P et C (séparément) et donc a fortiori ne peuvent violer CP.

[invite185bb292]

Merci bien à Karibou blanc ; cependant cette réponse suscite une autre interrogation : pourquoi les bosons W et Z intéragissent-il avec le champs de Higgs ? Alors que les autres bosons de jauges non ?

[inviteca4b3353]

cependant cette réponse suscite une autre interrogation : pourquoi les bosons W et Z intéragissent-il avec le champs de Higgs ? Alors que les autres bosons de jauges non ?

Il en est ainsi par construction du modèle. On choisit les charges du champ de Higgs sous les groupes de jauge de sorte que les gluons et le photons restent de masse nulle, comme l'indique les observations.

[skeptikos]

Aurais-tu un lien ou une référence expliquant la possibilité d'une affirmation aussi iconoclaste ?

Bonsoir.
J'étais justement il y a quelques instants en train de rechercher cette référence sans succès d'ailleurs. Je ne sait plus si je l'ais lu dans "La Recherche", "Pour La Science", ou même "Science & Vie".
Si on prend deux diastéréoisomères de la chimie ce sont des objets différents, point de fusion, densité, indice de réfraction, ect..., et bien sûr si on les décompose, leurs fragments peuvent être différents.
Le kaon zéro se décompose de deux façons différentes, parce qu'il contient un quark stange qui pourrait se présenter sous deux formes appelées erythro et thréo en chimie et que j'appelle homo(gène) pour RR & LL et hétéro(gène) pour RL & LR. Pour mémoire, la force faible est la force de décomposition des particules.
Des objets différents ne respectent pas à priori la même symétrie CPT. Cette supposition n'est donc pas iconoclaste vis à vis de la symétrie CPT, elle est cependant la voie de sortie dans le cas où celle-ci serait un jour constatée. Le quark bottom me semble pour cela le support le mieux adapté.
Bonne nuit @+

[invitebd2b1648]

Salut à tous !

On m'a dit que la symétrie T pouvait être violée par les mésons donc les symétries CPT sont toutes violées ... nan ???

@ +

[inviteca4b3353]

On m'a dit que la symétrie T pouvait être violée par les mésons donc les symétries CPT sont toutes violées .

La violation de T observée pour les mésons est identique à la violation de CP de sorte que CPT est préservée.

[Deedee81]

Salut,

"Science & Vie".

Ca doit être dans S&V sinon, dans un des deux autres, je l'aurais lu.

Pour mémoire, la force faible est la force de décomposition des particules.

Disons qu'une grande partie des désintégrations ont pour origine l'interaction faible mais ce n'est pas une généralité (parfois c'est l'interaction forte ou électromagnétique). Il y a aussi des interactions (faibles) sans désintégration, par exemple la diffusion électron + neutrino.

Cette supposition n'est donc pas iconoclaste vis à vis de la symétrie CPT

Ca reste quand même bizarre. Amha tu confonds avec, justement, la symétrie CP qui implique une asymétrie matière - antimatière. Et il y a une légère violation de la symétrie T qui compense exactement la symétrie CP. Ainsi CPT est respecté (ce qui en principe une obligation).

(ceci répond aussi à octanitrocubane, ce n'est C et P et T qui sont (toujours) respectés. C'est la combinaison C, P et T)

Regarde ici par exemple :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Sym%C3%A9trie_CPT

Une violation CPT implique une violation de la relativité restreinte.

Tu as aussi :
http://xxx.lanl.gov/abs/0911.2911

Quelques recherches m'ont montré que certains envisagent une violation CPT mais ça reste une hypothèse plus que radicale. On ne rejette pas la relativité comme ça

[skeptikos]

Bonjour.
Je n'affirme pas qu'il puisse y avoir une violation CPT.
J'affirme que si on compare la matière et l'antimatière de ce que l'on croit être une même particule et que l'on constate une violation CPT, il faudra bien envisager que cette matière et cette antimatière soient en réalité la matière et l'antimatière de deux particules différentes très proches l'une de l'autre parce que diastéréoisomères.
C'est une retombée de ma recherche actuelle.
Et je n'arrive pas à retrouver l'auteur du texte en français qui évoque en une ligne cette possibilité.
@+

[Deedee81]

Je n'affirme pas qu'il puisse y avoir une violation CPT.
J'affirme que si on compare la matière et l'antimatière de ce que l'on croit être une même particule et que l'on constate une violation CPT, il faudra bien envisager que cette matière et cette antimatière soient en réalité la matière et l'antimatière de deux particules différentes très proches l'une de l'autre parce que diastéréoisomères.

Mais il suffit d'une violation CP pour ça. C'est pour cela que j'ai du mal à comprendre pourquoi tu parles d'une violation CPT qui implique aussi une violation de la relativité !

Pourquoi invoquer quelque chose d'aussi douteux quand quelque chose de plus simple suffit

C'est comme si tu essayais d'expliquer le déplacement du courrier postal en utilisant des tachyons !!!! Ca me dépasse.

C'est une retombée de ma recherche actuelle.

Tu aurais un petit bout à nous mettre sous la dent ?

Et je n'arrive pas à retrouver l'auteur du texte en français qui évoque en une ligne cette possibilité.

Et je n'ai pas trouvé une seule page sur le net en parlant ou y faisant référence. Même pas dans les prépublications. C'est louche (S&V devrait parfois faire attention à ceux qu'ils publient !!!!!)

[curieuxdenature]

Bonjour.
Je n'affirme pas qu'il puisse y avoir une violation CPT.
J'affirme que si on compare la matière et l'antimatière de ce que l'on croit être une même particule et que l'on constate une violation CPT, il faudra bien envisager que cette matière et cette antimatière soient en réalité la matière et l'antimatière de deux particules différentes très proches l'une de l'autre parce que diastéréoisomères.
C'est une retombée de ma recherche actuelle.
Et je n'arrive pas à retrouver l'auteur du texte en français qui évoque en une ligne cette possibilité.
@+

Bonjour

est-ce que cela veut dire que le kaon⁺ par exemple, aurait deux sorts différents parce qu'il y a deux sortes de kaons⁺, l'un de P paire et l'autre de P impaire ?
A moi aussi il me semble étonnant qu'on ne dise pas tout simplement que la parité P ne se conserve pas chez lui puisque la proportion de ces 2 états est constante quelque soit le mode de production (désintégration en 3 pions[-*-*-=P-] toujours trois fois moindre qu'en 2 pions[-*-=P+].)
ça m'intéresse...

[skeptikos]

Mais il suffit d'une violation CP pour ça. C'est pour cela que j'ai du mal à comprendre pourquoi tu parles d'une violation CPT qui implique aussi une violation de la relativité !

Il faut lire ce que j'écris. Je dis que, si un jour, quelqu'un de sérieux prétend avoir constaté une violation CPT entre une particule de matière et son antimatière dans lequel les quarks strange ou bottom sont impliqués, ce ne sera pas réellement une violation CPT mais la manifestation du double visage de ces quarks.
Je n'ai pas la prétention de déboulonner EINSTEIN

Tu aurais un petit bout à nous mettre sous la dent ?

Je crois que ce petit bout de ma recherche arrivé sans que je l'ai voulu suffit pour l'instant à ma peine. Je sais qu'on aime sur ce forum pourfendre les idées nouvelles. Je me sens bien seul dans cette discussion aussi je prie l'auteur de l'article que je ne retrouve pas, s'il est sur ce forum, d'assumer et de me venir en aide.
@+

[skeptikos]

Bonjour

est-ce que cela veut dire que le kaon⁺ par exemple, aurait deux sorts différents parce qu'il y a deux sortes de kaons⁺, l'un de P paire et l'autre de P impaire ?
A moi aussi il me semble étonnant qu'on ne dise pas tout simplement que la parité P ne se conserve pas chez lui puisque la proportion de ces 2 états est constante quelque soit le mode de production (désintégration en 3 pions[-*-*-=P-] toujours trois fois moindre qu'en 2 pions[-*-=P+].)
ça m'intéresse...

Le kaon négatif se décompose (par la force faible) de deux façons différentes.
En muon et son antineutrino tout comme le pion négatif.
En pion négatif et un pion neutre tout comme le méson rho.
Or ce qui distingue le pion (méson pi) du méson rho c'est le spin, zéro pour le premier, un pour le second.
Le kaon neutre est considéré comme la combinaison d'un kaon neutre court et d'un kaon neutre long, en référence à leur temps de décomposition. Le premier se décompose en 2 pions et le second en 3 pions.
Ces phénomènes qui ont valu le nom de "strange" à ce quark, associés à la violation CP aujourd'hui constatée, peuvent être expliqués en supposant une double personnalité diastomérique à ce quark
Ce que je rapporte ci-dessus sont, autant que je m'en souvienne, les termes de l'article que j'ai lu.
Et comme par hasard dans ma recherche sur les particules élémentaires, j'ai obtenu à un certain moment deux diastéréoisomères et cela uniquement pour les quarks strange et bottom. J'en ais donc conclu que l'idée ci-dessus, restée dans un coin de ma mémoire, n'était peut-être pas aussi farfelue qu'elle le paraissait de prime abord.
@+

[Deedee81]

Salut,

Il faut lire ce que j'écris. Je dis que, si un jour, quelqu'un de sérieux prétend avoir constaté une violation CPT entre une particule de matière et son antimatière dans lequel les quarks strange ou bottom sont impliqués, ce ne sera pas réellement une violation CPT mais la manifestation du double visage de ces quarks.

Oulà là, d'accord !

Donc si on constate que le système ne se comporte pas de la même manière après avoir appliqué une symétrie CPT alors ce n'est une violation CPT mais une erreur de mesure/interprétation/... (on n'a pas regardé le bon visage du quark, sans doute par timidité de ce dernier ).

Je crois que ce petit bout de ma recherche arrivé sans que je l'ai voulu suffit pour l'instant à ma peine. Je sais qu'on aime sur ce forum pourfendre les idées nouvelles. Je me sens bien seul dans cette discussion aussi je prie l'auteur de l'article que je ne retrouve pas, s'il est sur ce forum, d'assumer et de me venir en aide.

Les premiers à crier qu'on pourfend les nouvelles idées sont ceux qui tendent le baton pour qu'on les frappe

Mais, avant de pourfendre une idée, faut déjà avoir compris qu'il y avait une idée. Ce n'est franchement pas clair.

Tu n'aurais pas un lien sur ce petit bout de recherche (qu'on voie les équations, etc....) ? Car là c'est plutôt brouillarissime ou foguiste (c'est ça que l'on pourfend, pas l'idée).

Tu as déposé ça sur une archive ouverte ?

[skeptikos]

Car là c'est plutôt brouillarissime ou foguiste (c'est ça que l'on pourfend, pas l'idée).

Bonjour.
Si comme précédemment il faut que je t'explique 3 fois les choses de façons différentes pour que tu finisses par comprendre, je ne suis pas étonné que tu trouves mes explications "brouillarrissime".
Mais pour que cela soit clair il suffit de lire avec attention et non en diagonale, et ainsi ne sera pas posée 3 fois la même question.
As-tu des questions sur l'idée (je peux être plus précis) et non sur la forme?
J'aurais aimé des questions du type:
Pourquoi RL & LR sont-ils différents et dans ce cas si j'ai bien compris ce sont bien des énantiomères.
@+

[Deedee81]

Si comme précédemment il faut que je t'explique 3 fois les choses de façons différentes pour que tu finisses par comprendre, je ne suis pas étonné que tu trouves mes explications "brouillarrissime".

En effet, tu n'as pas été capable d'être clair même en trois réponses (la dernière était même contradictoire).

Mais ça, ce n'est pas de ma faute. Faut pas s'en offusquer

Mais pour que cela soit clair il suffit de lire avec attention et non en diagonale, et ainsi ne sera pas posée 3 fois la même question.
As-tu des questions sur l'idée (je peux être plus précis) et non sur la forme?

Et moi j'aurais aimé que tu nous indiques l'article avec les calculs (ou une partie) sur les recherches que tu as soit-disant fait. Si nécessaire dépose le dans une AO.

Parce que ce que je vois surtout dans le fil c'est des "j'ai obtenu", "C'est une retombée de ma recherche", "J'affirme que". Bref, de la poudre au yeux. Du flan. Du vent. Tu n'as rien (jusqu'ici).

Désolé d'exposer aussi brutalement ce constat mais tu ne fais rien pour l'éviter.

Alors, s'il te plait, envoie cet article.

J'aurais aimé des questions du type:

C'est tellement mieux de faire les questions et les réponses soi-même.

Mais je te laisse répondre à ta question, bien sûr. No problemos.

Et n'oublie pas d'envoyer tes calculs. C'est CA que je demande.

Deedee désespéré

[skeptikos]

Et n'oublie pas d'envoyer tes calculs. C'est CA que je demande.

Désolé, mais en physique il n'y a pas que les calculs pour résoudre un problème, il y a aussi les principes de symétrie.
Voir à ce sujet les deux livres de Jean Sivardière sur la symétrie.
Et comme ce problème est plutôt du domaine de la géométrie dans l'espace, il est évidemment plus facile à appréhender par des symétries que par des formules mathématiques.
Et c'est probablement parce que j'ai abordé ce problème par ce biais que ce résultat original est tombé.
Quelle est ta question pertinente sur le fond que je vois si tu as vraiment compris.
@+

[invite8ef897e4]

Et comme ce problème est plutôt du domaine de la géométrie dans l'espace, il est évidemment plus facile à appréhender par des symétries que par des formules mathématiques.

Dans la violation de CP, la geometrie de l'espace temps n'est que la face (visible) de la piece. Du cote pile, on a la symetrie interne (electrofaible), reputee etre simplement "de jauge" et donc a priori ce n'est qu'une maniere de traiter un systeme sous contraintes (pas une symetrie "veritable" ou "authentique"). Le mystere est "comment cette interaction de jauge connait-elle la symetrie spatio-temporelle ?". Le modele standard decrit la phenomenologie par l'introduction de la matrice CKM entre les etats propres de masse (ou de propagation) et les etats propres de l'interaction de jauge. Si cette construction semble bien fonctionner phenomenologiquement, elle n'offre en revanche pas d'origine dynamique a la violation, celle-ci est juste "inseree a la main" en quelque sorte.

[Deedee81]

Quelle est ta question pertinente sur le fond que je vois si tu as vraiment compris.

Que tu envoies un lien sur ces fameuses recherches que tu as soit-disant écrit et qui te conduisent à tes "c'est une retombée de mes recherches" et autre.

Ca me semble assez pertinent il me semble.

[skeptikos]

Que tu envoies un lien sur ces fameuses recherches que tu as soit-disant écrit et qui te conduisent à tes "c'est une retombée de mes recherches" et autre.
Ca me semble assez pertinent il me semble.

Ce n'est pas une question sur le fond, c'est une demande non pertinente pour embrayer sur autre chose, dérobade et preuve que tu n'as pas tout compris. Désolé.
@+

[skeptikos]

Dans la violation de CP, la geometrie de l'espace temps n'est que la face (visible) de la piece. Du cote pile, on a la symetrie interne (electrofaible), reputee etre simplement "de jauge" et donc a priori ce n'est qu'une maniere de traiter un systeme sous contraintes (pas une symetrie "veritable" ou "authentique"). Le mystere est "comment cette interaction de jauge connait-elle la symetrie spatio-temporelle ?". Le modele standard decrit la phenomenologie par l'introduction de la matrice CKM entre les etats propres de masse (ou de propagation) et les etats propres de l'interaction de jauge. Si cette construction semble bien fonctionner phenomenologiquement, elle n'offre en revanche pas d'origine dynamique a la violation, celle-ci est juste "inseree a la main" en quelque sorte.

Bonsoir et merci pour ton intervention qui élève le niveau du débat.
Comme j'ai déjà eu l'occasion de te le dire, je travaille sur une représentation 3D des particules élémentaires dans un but vulgarisateur. Cette représentation, qui n'est qu'une représentation et n'a pas (à ce jour) la prétention d'une détermination spatiale absolue, aboutit parfois à des résultats qui posent des questions. (Au début de la chimie, des représentations parfois hasardeuses ont permis des progrès dans la compréhension des réactions).
Mais je reste très prudent sur la validité de ces retombées, je m'interroge cependant sur leur réelle possibilité. C'est ainsi qu'ayant obtenu pour les quarks strange et bottom, et seulement pour eux, des configurations 3D qui admettent des symétries (géométriques) diastéréoisométriques, la corrélation possible avec la violation CP m'a interpellée et je n'ai à ce jour pas trouvé d'argument pour la rejeter.
Je maintiens également que je ne suis pas le premier (et peut être devrais-je le regretter un jour) à se poser cette question.
@+

[Deedee81]

Salut,

Ce n'est pas une question sur le fond, c'est une demande non pertinente pour embrayer sur autre chose, dérobade et preuve que tu n'as pas tout compris. Désolé.

Traduction : "je n'ai pas fait de telles recherches". Cela aurait été plus simple de le dire directement.

Merci de l'info en tout cas, c'est tout ce que je demandais,

[invite185bb292]

Rebonjour à tous
Je me demandais s'il est pertinent de considérer l'intéraction faible comme une intéraction à travers le temps et les probabilités (un truc en mode l'espace des phases quoi) entre une particule et une autre particule qu'elle est susceptible de devenir sous l'action de la force faible (par exemple entre un quark down et un up de part et d'autre d'une réaction bêta) plutôt que comme une force s'exerçant entre des particules coexistant dans un système (ou entre les états entre lesquels elles oscillent) puisque ses effets sont la capacité d'une particule à changer de saveur.
Par ailleurs, je me demandais ce que Septikos entend lorsqu'il parle de particule diastéréoisomères.
Merci d'avance.

[skeptikos]

e
Par ailleurs, je me demandais ce que skeptikos entend lorsqu'il parle de particule diastéréoisomères.

Bonsoir,
La notion de diastéréoisomère est expliquée dans les cours de chimie.
Un isomère qui présente deux centres de chiralité différents (comme deux carbones asymétriques) peut se trouver sous quatre formes RR, LL, RL et LR. Si RR et LL sont image miroir l'un de l'autre, tout comme LR et RL, par contre RR et RL (tout comme LL avec LR) sont deux objets différents qui n'ont pas strictement les mêmes propriétés physiques et chimiques.
J'envisage donc l'hypothèse que les quarks étrange et beau puissent posséder une double chiralité et puissent donc se trouver sous les différentes formes diastéréoisomères, expliquant ainsi que l'on constate ce que l'on croit être une violation CP.
@+