LA PHYSIQUE DU MÉSON K°VIOLATION DE CP ET RÈGLES DE SÉLECTION

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Submitted on 1 Jan 1973

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LA PHYSIQUE DU MÉSON K°VIOLATION DE CP ET RÈGLES DE SÉLECTION

F. Vannucci

To cite this version:

F. Vannucci. LA PHYSIQUE DU MÉSON K°VIOLATION DE CP ET RÈGLES DE SÉLECTION.

Journal de Physique Colloques, 1973, 34 (C3), pp.C3-39-C3-47. �10.1051/jphyscol:1973305�. �jpa- 00215275�

JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque C3, supplément au no 11-12, Tome 34, Novembre-Décembre 1973, page C3-39

LA PHYSIQUE DU MÉSON KO

VIOLATION DE

CP

ET RÈGLES DE SELECTION

F. VANNUCCI

Institut de Physique nucléaire, Orsay, France et

CERN, Genève, Suisse

Résumé. -,A la lumière des récents résultats obtenus dans les désintégrations du méson Ko, on passe en revue la situation expérimentale actuelle relative ^à la violation de la symétrie ^CP ainsi qu'aux règles de sélection AS = AQ et 1 AI 1 =

+.

Abstract. - The recent results obtained in the different decays of the KO meson are used to review the present experimental situation concerning both the violation of CP and the selection rules AS = AQ and 1 AI 1 =

4.

1. Introduction. - La situation expérimentale existant dans le domaine de la physique du méson K0 est devenue instable à la suite de la publication de nouveaux résultats obtenus dans le canal de désin- tégration K0 + nf .n-, et toute conclusion vis-à-vis de la violation de CP s'en trouve affectée.

Après un bref rappel phénoménologique, destiné à introduire les paramètres utilisés habituellement, l'exposé se limitera aux faits récents les plus saillants.

L'état des règles de sélection AS

<

1, 1 AI 1 =

3

et AS = AQ, suggérées par la phénoménologie des interactions faibles, sera indiqué en relation avec les désintégrations du K0 étudiées : désintégrations leptoniques KI,, 2 n et 3 n. L'état de la désintégra- tion K + pp sera également présenté, mais on n'abor- dera pas les désintégrations KI, et K,,.

Finalement, les différents résultats intéressant la violation de CP seront rassemblés de manière à étudier la validité du modèle superfaible et la viola- tion de T.

2. Rappels phénoménologiques. - L'originalité du système K0

K0

réside dans le fait suivant :

Au niveau des interactions fortes, c'est-à-dire au niveau de la production et de l'interaction avec la matière, il existe deux kaons K0 et KO, antiparticule l'un de l'autre, différenciés par des nombres d'étran- geté S opposés.

Au niveau des interactions faibles, responsables de la désintégration des kaons, l'étrangeté n'est pas conservée ; K0 et

E0

ne sont plus différenciés. Ils évoluent dans le temps en une superposition et l'on observe l'existence de deux kaons de temps de vie différents Ks et KL.

Cette évolution d'un système couplé nécessite l'in- troduction de la matrice de masse A telle que :

JC possède deux vecteurs propres qui subiront une désintégration exponentielle et qu'on identifie aux kaons physiques Ks et KL :

Suivant l'analyse de Schubert et al. [Il dans le cas général où l'on ne suppose aucune invariance de symétrie discrète, la matrice de masse s'écrit :

où l'on a posé :

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1973305

C3-40 F. VAN

Avec ces notations, Ks et KL s'écrivent, sur la base de Ko et

K0

:

L'invariance de la symétrie CPT nécessite 6 = 0, tandis que l'invariance de T entraîne E = O. L'inva- riance de CP implique à la fois 6 = O et E = 0.

Il est commode d'introduire les combinaisons :

Ces combinaisons sont vecteurs propres de CP :

Sur cette nouvelle base on obtient la décomposi- tion :

Le grand intérêt expérimenta1 du système K0

K0

provient de la possibilité d'obtenir des phénomènes d'interférences entre amplitudes de désintégrations.

Ces phénomènes seront caractérisés par une fréquence reliée à AM = ML - Ms IT ~ ~ 7 2 , (- 10-l4 M K ) ; ainsi, il sera possible de mettre en évidence de très petites violations indétectables par ailleurs.

3. La situation expérimentale. - 3.1 MESURE

DE LA VIE MOYENNE DU K,. - Cette grandeur se révèle de première importance, car elle se reflète directement ou indirectement sur la plupart des quantités qui nous intéressent ici.

La figure 1 résume l'état actuel relatif à la mesure de ^7,. Deux récents résultats [2], [3] en excellent accord entre eux, sont irréconciliables, sur une base purement statistique avec la moyenne des trois mesures précédentes les plus précises [4]-[6] :

La mesure de la référence [2] provient de l'analyse très soigneuse, en chambre à bulles, de 50 000 désin- tégrations K0 + .n.+ n-. L'autre mesure, provenant

FIG. 1. - Comparaison des mesures de la vie moyenne du Ks.

de la collaboration CERN-Heidelberg [3], utilise la technique des chambres proportionnelles et deux millions d'événements ont été analysés. L'appareillage utilisé est représenté par la figure 2. La moyenne de ces deux mesures donne :

CIBLE CO

=+

F415CEAU a PROTONS

FIG. 2. - Appareillage de la collaboration CERN-Heidelberg.

L'expérience CERN-Heidelberg a effectué diverses mesures de contrôle, en particulier mesure à hautes impulsions et mesure derrière régénérateur. Toutes confirment le résultat indiqué.

Comme l'a montré Rubbia [7], ce changement affecte sensiblement la mesure de AM, qui commande les phénomènes d'interférence entre Ks et K,. L'an- cienne moyenne s'écrivait :

La nouvelle devient :

et ce changement se répercutera sur les paramètres que nous recherchons.

3.2 DÉSINTÉGRATIONS SEMI-LEPTONIQUES DU KO. - Ces désintégrations sont intéressantes au titre des

LA PHYSIQUE DU MÉSON Ko, VIOLATION DE CP E T RÈGLES DE SÉLECTION C3-41 règles 1 AI 1 ⁼ +, AS ⁼ AQ , ainsi que de la violation étranges, les hadrons subissent un changement

de CP. d'étrangeté égal au changement de charge électrique.

3.2.1 Règle 1 AI 1 =

+.

^- Cette règle énonce que Trois événements Zf -+ nlf v violant manifeste- le changement en isospin des interagissant ment cette Ont été [g], mais leur fortement égale

4. supposant

la règle vérifiée, on signature demeure incertaine, et les tests de la règle aboutit à des relations entre taux de désintégrations. se poursuivent principalement dans les désintégrations Le tableau 1 en présente l'état expérimental [SI. du KO.

Dans les désintégrations K,, on définit quatre

TABLEAU 1 amplitudes :

Quantité -

~ ( K L ^-+ nlv) 2 T(K+ + nlv)

~ ( K L ^-+ zpv) T(K+ + nev) T(KL ^-+ nev) X T(K+ + npv)

Prédiction - 1 ,O1 2

Mesure -

L'accord entre les diverses mesures n'est pas parfait, comme le montre la figure 3.

Brandenburg Evans Basile Beillere Kulyukina Budagov Hopkins Hawkins de Bouard Astbury Luers Adair

Supposant l'invariance de CPT, on obtient : g ' = g * f ' = f * ,

et l'on définit le paramètre petit de violation de la règle AS = AQ :

L'étude s'est d'abord faite en chambres à bulles, où l'étrangeté du kaon initial est connue grâce au vertex de production, et où l'on a accès à des temps de vie très faibles.

11 est alors légitime de négliger la violation de CP.

Dans ce cas, partant d'un état initial KO, la probabilité d'observer la désintégration n'Ir v au temps z est donnée par :

f 2 cos A ~ . r ( l - 1 x 1') e-" - 4 Im x sin AMz e-"

dans lequel on a posé :

~ ( K ~ - T c ~ v ) / ~ ( K ~ - I c ~ v ) C'est un exemple de l'intérêt expérimental de I'in- FIG. 3. - Comparaison des rapports K;,/K:, et K:,/K:~. terférence Ks KL qui met en relief un terme petit

de violation.

3.2.2 Règle AS = AQ. - Selon cette règle, dans Cette méthode a donné les résultats indiqués dans les désintégrations semi-leptoniques des particules le tableau II.

Expérience

-

Baldo Ceolin et al., 65 Aubert et al., 65 Franzini et al., 65 Feldman et al., 67 James et al., 68 Littenberg et al., 69 Cho et al., 70 Sciulli et al., 70 Webber et al., 71 Burgun et al., 72 Mann et al., 72 Graham et al., 72

Nombre d'événements

-

152 196 109 116 121 686 21 5 1 079 252 410 ^a 126 442

C3-42 F. VANNUCCI

Une autre méthode mesure I'asymétrie de charge derrière un régénérateur épais [IO]. Ce phénomène sera expliqué plus loin. II permet d'atteindre la quan- tité :

Supposant x petit, ceci donne

Ces divers résultats, quoique en accord très approxi- matif, se moyennent de manière heureuse pour donner [8] :

Une expérience de haute statistique [ I l ] a employé la première méthode avec une technique de compteurs.

Les résultats, encore préliminaires (basés sur 5 800 évé- nements) sont donnés par :

+ O 025

Re x = 0,05-o:035 Im x ⁼

-

^0,02

+

^0,02

.

En tout état de cause, la violation n'est pas mani- feste.

3 . 2 . 3 Violation de CP. - La désintégration lep- tonique du K0 donne l'exemple le plus frappant de violation de CP : une particule neutre, le KL, se désin- tègre préférentiellement dans le mode donnant un lepton positif.

L'asymétrie de charge est définie par :

N+ =

I

< z - ~ + v I T I $ > ~ ~ , N- =

1

< Z + I - V I T ~ $ > ~ ~ . Partant d'un état initial 1 $

>

⁼

1

KL

> +

p

1

Ks

>

et supposant l'invariance CPT (6 = O), mais ne négli- geant plus E, l'évolution en temps de A s'écrit [12] :

-

2(1 -

1

^x

12)

[(e-rLq

+ 1

p

l 2 e-rs9

Re E

+ 1

p

1

eër' cos (AM7

+

^cp,)]

A(z) = -

11

+

x121p 12e-rsT+ 1 1 - x12e-rLr

+

4 I p I ~ m x e - ~ ~ sin(AM7

+

cp,)

Dans l'expérience de la référence [10], l'amplitude de régénération p est importante devant le terme de violation de CP :

1

Re ^E

1

-g

1

p

1

-g 1. Alors :

A(z) ^E 2(1 -

I 12) 1

p

1

e-" cos (AMr

+

^<p$ .

11 - x i 2

Les caractéristiques de la régénération peuvent être tirées d'une mesure complémentaire, et l'on a accès directement au terme [2(1 -

1

x 12)]/() 1 - x 1').

Alternativement, partant d'un faisceau KL pur p = 0, on a :

Plusieurs expériences ont mesuré dans de telles conditions l'asymétrie de charge, tant dans la désin- tégration muonique que dans la désintégration élec- tronique. Les résultats sont montrés sur la figure 4.

Encore ici, il est hasardeux de calculer une moyenne.

Webb 7ï Ashford 72

-

^{soal 69}

2 3 A IV]

6.

FIG. 4. - Asymétries de charge dans K,, et K,,.

Cela a été fait [8] pour les désintégrations combinées K,, et K,, donnant :

Il est intéressant de noter que, du fait des masses différentes de ^p et e, le facteur (1 -

1

x 12)/(1 1 - x IZ), et donc l'asymétrie de charge, n'ont aucune raison d'être les mêmes pour les désintégrations K,, et K,, [13] si la règle A S = AQ est violée.

Supposant x = 0, I'asymétrie de charge donne immédiatement une information sur la violation de CP :

3 . 2 . 4 Asymétrie de charge dans un faisceau court. -

L'expérience CERN-Heidelberg s'intéresse également aux désintégrations leptoniques du K0 avec identi- fication de l'électron ou du muon, dans un faisceau neutre court. Ceci permet de suivre I'asymétrie de charge A(z) depuis quelques vies moyennes z, jusqu'à la région purement KL, et de montrer pour la pre- mière fois clairement l'interférence Ks KL dans ce processus.

L'état initial est constitué d'un mélange ISO KO.

Dans ce cas, p = f 1 et il faut introduire un facteur D mesurant l'abondance relative KO,

K0

:

LA PHYSIQUE D U MÉSON Ko, VIOLATION DE CP ET RÈGLES DE SÉLECTION C3-43

L'asymétrie de charge est alors donnée par l'expression :

A(z) = 2(1

-

1 x 1') [(e-rLr

+

^{e-rs' ) Re E}

+

D e-rT cos (AMz)]

1 1

+

^{x 1' e-rsT}

+

1 1 - x 1' e-rLr

+

^{4 D Im} x e-rT sin (AMz) -

La courbe expérimentale est montrée sur la figure 5.

3.3 ETUDE ^DES DÉSINTÉGRATIONS K0 ^-t 2 n. -

C'est ici le terrain de prédilection de la violation de CP. Ces désintégrations donnent également des renseignements sur la validité de la règle 1 AI 1 =

3.

CHARGE ASIMMETRY IN Ko - ^{n' i v}

3.3.1 Règle

1

AI 1 =

3. -

Il existe des désintégra- tions K + + n + no, exemples clairs de transitions

1 AI 1 # 3. En fait, la règle fut introduite pour expli- quer le faible rapport :

0.2

1

Dans la désintégration K0 -, Zn, il est d'usage d'introduire les paramètres phénoménologiques [14].

--

o et c2 sont des mesures de violation de ( AI 1 ⁼

3.

E, sera étudié plus en détail ultérieurement ; quant à o il est directement relié à la grandeur expérimentale :

5 Obk--

^<++t+++t-A--L-- ^y: : ; ^-4-b

--

- Z r tT ^{LIFET~ME k0.'35eC]}

.; i i +

- - 0 0 2 t

1 ^T

⁺ i 0 ~ l 0 ' EVENTS

+

; t t

-006 r

i

^?++

FIG. 5. - Courbe d'asymétrie de charge dans l'expérience CERN-Heidelberg.

T(Ks + n+ n-)

P = -

r(Ks + no no) '

En effet :

52, - et Qo0 dénotent respectivement les facteurs d'espaces des phases dans les désintégrations chargées et neutres. Les mesures de p sont indiquées dans le tableau III.

Groupe

-

Nagy et al., 72 Morse et al., 72 Alitti et al., 72 Baltay et al., 72 Moffet et al., 70 Morfin et al., 69

TABLEAU III Nombre d'événements

-

701 6 380 3 068 6 150 7 944 3 700

L'accord est bon et la moyenne donne :

Ici encore, il y a une claire violation de l'ordre de quelques pour cents.

3.3.2 Violation de CP. - a) Les états 2 n de désin- tégration d'un ^KO sont des états propres de CP cor- respondant à la valeur propre

+

1.

Expérimentalement, on observe un signal

Or l'état KL a été décomposé sur les états propres de CP :

Ainsi :

Soit l'état 2 n provient de la composante 1 K,

>

de 1 KL

>,

et il y a violation de CP dans la transition IK,

>

+ 2 n ;

Soit l'état 2 n provient de la composante

1

K I

>

ce qui nécessite E - 6 # O, impliquant la violation de CP sinon de CPT dans la formation de KL.

C3-44 F. VANNUCCI Cette violation se mesure par deux paramètres

phénoménologiques :

b) Les dernières mesures connues à ce jour sont représentées sur la figure 6. De nouveau le résultat de la collaboration CERN-Heidelberg perturbe la situation antérieure acquise pour ] y + -

1

donnant [3] :

Messner Gwenlger Fitch De Bolard Bott.aoden-

hawen

Basile A

Galbrnith -D-

Chrlstenson

E

^{1.6 T 1.8 20 22 2 L}

K2r - T I M E DISIR!BUTION

.

Fit "8th inlerteleRFF Fil ~ W c d intwleren~e

FIG. 7. - Distribution ^{x+ x-} et I'expérience CERN-Heidelherg.

Foissner audagov

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FIG. 6. - Résultats relatifs a 1 q+- 1, 1 q o o 1 et 1 qoo/q+- 1%

alors que la moyenne des mesures précédentes s'écri- vait :

Quelques commentaires peuvent ici être faits.

La mesure de la référence [3] provient de l'ajustement à la distribution expérimentale n+ n- d'une expression qui s'écrit :

+

2 D

1

y+- 1 e-rT cos - (AMz

-

cp+-)] ,

où q + - dénote la phase de q+ - et S représente un facteur de normalisation dépendant de l'impulsion du kaon.

La figure 7 montre la distribution n+ n- expéri- mentale ainsi que les points de l'ajustement corres- pondant à 2,5 millions d'événements.

La mesure de ïs déjà donnée provient du même ajustement ; or ïs et

1

^{y + -} 1 sont fortement corrélés, et l'on constate que fixant ïs à son ancienne valeur, l'ajustement s'équilibre à une valeur de

1

^{y +} - 1 éga- lement proche de la valeur antérieurement admise.

Mais dans ces conditions le X, de l'ajustement est approximativement doublé.

La remarque ne s'applique pas aux résultats pré- cédents, basés sur des mesures de rapport de taux

de désintégrations utilisant comme moniteur les modes leptoniques ou l'ensemble des chargés :

r ( K L ^-+ chargés) T L

X - -

rs

r~ ^rs

^{T ( K s -, n+ n-) '}

Le nouveau résultat équivaut à une différence de plus de 30 % sur le rapport expérimentalement mesuré.

Une telle méthode a été utilisée par l'expérience de la référence [3] en normalisant sur les événements K,,, et le résultat s'avère en accord avec la mesure prove- nant de l'interférence.

Finalement, une expérience indépendante [16]

tout nouvellement publiée a repris la mesure choi- sissant deux types différents de moniteurs : le mode 3 n et l'ensemble des chargés. Les résultats sont en accord et donnent :

en utilisant l'ancienne valeur de ï,, ce qui correspond, avec la nouvelle valeur, à :

Ce résultat suffit-il pour clarifier complètement la situation ?

c) La situation relative à 1 yoo 1 est moins contro- versée, car les résultats sont moins précis. De manière surprenante la moyenne des mesures donne :

mais il est prudent de ne pas en tirer de conclusion.

Deux expériences [17], [18] publiées l'an dernier ont mesuré directement le rapport

1

^yoo/y+ - 1, regar- dant tour à tour les modes de désintégrations n+ n- et no no dans un faisceau unique et derrière un même régénérateur. Les mesures deviennent alors indépen- dantes des efficacités de détection, des caractéristiques

LA PHYSIQUE DU MÉSON Ko, VIOLATION D E CP ET RÈGLES DE SÉLECTION ^C3-45

de la régénération, ainsi que du spectre d'impulsion A priori, si

1

q,,.,

1

^f O, la distribution n" n- no du faisceau. Leur moyenne donne : doit suivre une loi similaire à la distribution n+ n-,

mais ici l'interférence doit être sensible pour des

/ ² 1

^{= (1,013 & 0,046)}

^.

temps de vie petits, rendant difficile la mesure.

Trois nouveaux résultats ont été publiés en 1972.

d) Le changement de ïs se répercute par le chan- Ils sont présentés sur le tableau VI.

gement de AM sur les mesures de la phase qui appa- La précision atteinte est encore loin de permettre raît dans le terme d'interférence des distributions 2 n. une comparaison avec q ⁺ -

.

Par exemple, dans le cas de l'expérience CERN-

Heidelberg, un changement de 0,01 x 10'' s-' TABLEAU VI

affectant la mesure de AM se traduit par un change- Groupe Re V+-O Im ?+-O

ment de 100 mrad pour cp+

-.

^{- - -}

Le temps n'est pas venu de se prononcer sur une James et al. - O , 0 2 3 ^{+ O 17}

+

^{0,01-0:40 + O 18}

valeur précise de AM et les tableaux IV et V repro-

duisent, sans essai de correction, les valeurs publiées Abashian et - 0,30

+

0,28 0,08 & 0,58 de q i - et (Poo.

Une mesure de phase faiblement corrélée à AM ou

r,

provient de l'analyse [19] des données utilisées dans la référence [18], qui amène à une relation entre q + - et q o o :

qoo - (P+- = (7,6

+

^18)o.

Groupe

-

^{q + -}

^("1

Carnegi et al., 72 36,2

+

^6,l

Balats et al., 71 38 f 12

Jensen et al., 70 43,4

*

^4,4

Faissner et al., 69 46,2 & 7,4

Bohm et al., 69 47,6

+

^12,l

Bennett et al., 69 34,5

*

¹⁰

Metcalf et al. + O 1 7 + O 27

o,13-0~20 o,17-0:26 3.4.2 Règle 1 AI 1 ⁼

2.

- La règle est mise à l'épreuve dans des comparaisons de taux de désin- tégrations. La situation a peu évolué depuis l'analyse de Aubert [21] et le tableau VI1 répète ses conclusions.

Par contre, de nouveaux résultats ont été obtenus dans la mesure des pentes g des distributions de Dalitz définies par

dans lequel on a posé :

TABLEAU V la particule numérotée 3 étant le pion impair.

Les dernières mesures obtenues pour la désinté- Groupe - _{q o o}

("1

gration K0 + n* X- no sont montrées sur la figure 8 [8].

Chollet et al., 70 Wolff et al., 7 1

51 30 i e s résultats des comparaisons de pentes sont-ordonnés 38

+

²⁵ dans le tableau VII. Ils suggèrent la présence d'une

petite contribution

1

A I

1

=

3.

3.4 ETUDE DES DÉSINTÉGRATIONS K0 -, 3 n. -

3.4.1 Violation de CP. - La conservation de CP _{Metcalf 72} interdit la transition KI -+ 3 no, puisqu'un tel état

Krenz 72

3 no se trouve dans l'état CP = - 1.

Un récent résultat [20] donne le rapport : James 72

La désintégration KI + ni n- no ne viole pas nécessairement CP, car l'état n+ n- no d'isospin I ⁼ O ou 2 correspond à CP =

+

^1. Mais, dans ce cas, les pions doivent présenter un moment angu- laire non nul et la désintégration est contrariée par la présence d'une barrière centrifuge.

On définit le paramètre de violation de CP :

Smith 70

Buchanan 70

Albrow 70 I l u

I

Basile 68 I

1 Nefkens 6ï

l -

^{I I}

Hopkins 67 b

FIG. _8. - Mesures de g(+ - 0).

F. VANNUCCI TABLEAU VI1

Espace de phase

Rapport Prédiction « simple »

- - -

Relation de pentes Prédiction Mesure

- - -

8g(OO

+) +

^g ( + + - 1

(-

-

^{+> O 0,048 & 0,012}

g ( + - 0)

+ g{?t;{ -

$g(OO +) O 0,128 f 0,026

3.5 LA DÉSINTÉGRATION K0 -, p' p;. - Le problème, quoique ayant perdu de son actualité, n'est pas encore clos.

La désintégration KL ^4, pC p-, si elle ne prend pas daissance par l'intermédiaire de courants neutres, doit exister au premier ordre des interactions faibles et second ordre électromagnétique, selon le graphe :

Le premier vertex est connu expérimentalerhent et la kahie électromagnétique est entièrement cdcula-ble, aménant à la -limite inférieure du processus :

Le résultat de l'expérience de Berkeley [22] contredit cette prédiction :

1 L

Une solution de l'énignie fut avancée par Christ et Lee [23] : il y a interférence destructive entre les contributions K, -+ pp et KI ^-+ pp des deux compo- santes du KL, mais pour cela la transition violant CP(K1 -, pp) doit être importante, amenant dans le modèle de Dass et Wolfenstein [24] à la prédiction :

Entre temps, des candidats KL ^-t pp ont été pré- sentés [26] donnant un taux de branchement préli- minaire :

Ce-résultat lèverait le conflit initiâl, mais il reste à comprendre la contradiction entre les expériences des références [22]-[26].

4. Conciusions. - 4.1 LA VIOLATION DE T.

-

La violation* de CP doit s'accompagner, soit d'une violation de T, soit d'une violation de CPT.

Suivant l'analyse de la référence [l], le paramètre observable de violation de CP, E,, qui s'évalue en fonction des paramètres mesurables y+- et y,, par EO = 8 y+ -

+

^Q yoO peut être' décomposé en une part E de violation de T et une part $ de -violation de CPT

Eo = E

- z.

A partir des résultats expérimentaux .relatifs à

1

yoo/y + -

1

et cp,,

-

^{cp+ -,} l'expérience de la réfé- rence [19] annonce les résultats :

compatibles avec une violation de T accompagnant r(K~ * ^{PP) )z 10} _10-7.

rs

^'la violation de CP pour conserver la symétrie CPT.

Une récente mesure [25] contraint la limite supé- 4.2 LE MODÈLE SUPERFAIBLE AVEC CONSERVATION

rieure à : ^DE CPT. - Wolfenstein [27] construit un Hamiltonien

violant explicitement CP et pouvant induire des tran- r(Ks 4 p& < 3 , ~ 10-7 ⁺ sitions A S = 2, par exemple la transition directe

rs

^{K0 t,}

^KO.

De telles transitions se trouvent en compé-

LA PHYSIQUE DU MÉSON KO, VIOLATION DE CP ET RÈGLES DE SÉLECTION C3-47

tition avec des interactions faibles de second ordre, elle ne rejette pas l'égalité ce qui commande l'ordre de grandeur de leur constante

R e & =

1

r+-

I c o s ~ + - .

de couplage :

En effet, les mesures d'asymétrie de charge donnent :

et les résultats préliminaires de l'expérience CERN- Heidelberg donnent :

Aussi les seuls effets observables naîtront à l'ordre 1 r+- 1 cos cp+- = (1'53 f 0'15) x IO-^

flG2 cc 8. pour le choix

Le modèle prédit :

AM = (0,540 f 0,004) 10LOs-l .

Y + - = r o o = &

Un test significatif du modèle doit venir des consi-

et dérations de phases. On a souligné la forte corrélation

2 AM existant entre cp+ - et AM.

cp+- = Po,, ⁼ cpe = tg+----

rs

-

rL -

La comparaison entre p+- et l'angle p, dépend donc de manière primordiale de la grandeur de la L'expérience favorise l'égalité différence de masse, et aucune conclusion ne peut être tirée avant un éclaircissement de la situation

1 Y + -

I

⁼

I

^{r o o}

1

^{9 relative à AM.}

[l] SCHUBERT, K. R. et al., Phys. Lett. 31B (1970) 662.

[2] SKJEGGESTAD, O. et al., Nucl. Phys. B 48 (1972) 343.

[3] GEWENIGER, C. et al., Conf. int. sur les particules élémen- taires, Batavia (1972).

[4] HILL, D. G. et al., Phys. Rev. 171 (1968) 1418.

[5] DONALD, R. A. et al., Phys. Lett. 27B (1968) 58.

[6] KIRSCH, L. et SCHMIDT, P., Phys. Rev. 147 (1966) 939.

[7] RUBBIA, C., Rapporteur's talk, Conf. int. sur les particules élémentaires, Batavia (1972).

[8] Particle Data Group, avril 1973.

[9] FILTHUTH, H., Conf. sur les interactions faibles, CERN (1969).

[IO] BENNETT, S. et al., Phys. Lett. 29B (1969) 317.

[Il] NEUHOFER, G. et al., Conf. int. sur les particules élémen- taires, Amsterdam (1971).

[12] STEINBERGER, J., Rapport CERN 70-1.

[13] BURGUN, G. et al., Nucl. Phys. B 50 (1972) 194.

[14] Wu, T. T. et YANG, C. N., Phys. Rev. Lett. 13 (1964) 501.

[15] CHRISTENSON, J. H. et al., Phys. Rev. Lett. 13 (1964) 138.

[16] MESSNER, R. et al., Phys. Rev. Lett. 30 (1973) 876.

[17] BANNW, M. et al., Phys. Rev. Lett. 28 (1972) 1597.

[18] HOLDER, M. et al., Phys. Lett. 40B (1972) 141.

[19] BARBIELLINI, G. et al., Phys. Lett. 43B (1973) 529.

[20] BARMIN, V. V. et al., Conf. int. sur les particules élémen- taires, Batavia (1972).

[21] AUBERT, B., Conf. sur les interactions faibles, CERN (1969).

[22] CLARK, A. R. et al., Phys. Rev. Lett. 26 (1971) 1667.

[23] CHRIST, N. et LEE, T. D., Phys. Rev. D 4 (1971) 209.

[24] DASS, G. V. et WOLFENSTEIN, L., Phys. Lett. 38B (1972) 435.

[25] GJESDAL, S. et al., Phys. Lett. 44B (1973) 217.

[26] CARITHERS, W. C. et al., Conf. int. sur les particules élé- mentaires, Batavia (1972).

[27] WOLFENSTEIN, L., Phys. Rev. Lett. 13 (1964) 562.