Simmetria CP
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La simmetria CP è la simmetria delle particelle per quel che concerne la coniugazione di carica (C), cioè la possibilità di scambio tra una particella e la sua antiparticella, e la parità (P), cioè la possibilità di riflessione delle coordinate spaziali di una particella. In pratica la simmetria CP è conservata quando i due suddetti parametri di una data particella rimangono costanti quando si osserva la sua antiparticella (simmetria C)come se fosse osservata in uno specchio (simmetria P).
In caso contrario si ha una violazione della simmetria CP.
Esiste anche una simmetria CPT ove T indica il tempo. La simmetria temporale (T) risulta violata quanto lo sono le simmetrie C e P.
La simmetria CP è caratteristica di ogni particella ma la sua violazione nella forma indiretta è stata riscontrata nel kaone fin dal 1964 in esperimenti condotti presso il laboratorio statunitense di Brookhaven e nella forma diretta nel 2001 presso il CERN di Ginevra ove fu osservato che il kaone neutro decade in due pioni senza passare attraverso stati intermedi.
La rottura della simmetria CP è di fondamentale importanza perché dimostra che in natura esiste una seppur piccola asimmetria. Questa asimmetria ha determinato la prevalenza della materia sull'antimateria ed è per questo che oggi siamo fatti di particelle e non di anti-particelle. Si ritiene che se la simmetria fosse stata perfetta ogni particella originata nel Big Bang si sarebbe annichilita con la sua anti-particella trasformandosi in energia pura e la materia non avrebbe potuto esistere.
Nel 2002 la violazione CP è stata ulteriormente dimostrata nell'esperimento BaBaR condotto da una collaborazione internazionale di oltre 550 scienziati presso l'acceleratore lineare di particelle di Stanford, California. Se la simmetria CP fosse mantenuta sempre, il tasso di decadimento del mesone B e della sua anti-particella sarebbe identico. Invece l'esperimento BaBar ha dimostrato che non è così. I risultati sono definitivi e sono stati desunti dall'analisi dei risultati di 87 milioni di eventi B/B-Bar di coppie di mesoni. Anche l'esperimento BELLE condotto nei laboratori KEK in Giappone confermano la violazione CP.
E' noto che la teoria dell'interazione elettrodebole prevede la violazione CP per mezzo di una fase complessa della matrice CKM. Condizione necessaria per la comparsa della fase complessa, e quindi della violazione CP, è la presenza di almeno tre generazioni di quark.
Non vi è alcuna evidenza sperimentale di violazione della simmetria CP nella cromodinamica quantistica. Il problema della CP forte è costituito dal perché tale violazione non è stata ancora documentata sebbene la teoria la preveda.
[modifica] Collegamenti esterni
- [1] I. Bigi, CP violation, an essential mystery in Nature's grand design. Invited lecture given at the XXV ITEP Winterschoold of Physics, February 18-27, 1997, Moscow, Russia, at 'Frontiers in Contemporary Physics', May 11-16, 1997, Vanderbilt University, Nashville, USA, and at the International School of Physics 'Enrico Fermi', CXXXVII Course 'Heavy Flavour Physics: A Probe of Nature's Grand Design', Varenna, Italy, July 8-18, 1997. hep-ph/9803479.
- Official BaBar Website
