symetries et physique nucleaire - Cenbg - IN2P3

3 L'Ouolution historique3.1 Les anciennes croyances.Ruant 1956. on ne se posait pas trop de questions. Les invariances P. C et T BtaientacceptBes sans discussion. comme des hypotheses tout à fait naturelles. Lorsque Weyl montraque. pour une parlicule de masse nulle. l'équation de Dirac se dbcomposait en deux Bquationsdeux composantes associbes à des chiralitBs droite et gauche. ~wli" indiqua que chacune deces Bquations présentait I'inconu4nient de violer la parlt6. Des expérimentateurs obseru8renc unepolarisation longitudinale des Blectrons de dBsint6gmtion fi. II reste encore un doute sur lar&olité de lhffet ob~ervB'~, mais de toute fason leur découverte fut accueillie avec tant descepticisme qu'ils se d8couragArent rapidement. II semble que les invariances C et T ne furentjamais mises en cause. Quant à la loi de conservation du nombre banjonique, elle d4coulait toutnaturellement de la stabilite de la mati8re. Un raisonnement tr8s simple, présent6 par MauriceGoldhaber, permettait de fixer une limite inf6rieure pour la vie moyenne du proton. II est facilede calculer le nombre de protons contenus dans notre corps. puis la dose de rayonnementionisant dBlivr6e Èi nos tissus depuis notre naissance. La probabilitd d'incidence de cancer estBgalement calc~lable'~. ConsidBrant la dur68 de la vie humaine, on peut Btcblir une limiteinferieure de l'ordre de 10j6 ans pour la vie moyenne du proton. TrAs vite, des exp6riences delaboratoire repousshrent la limite & loZ3 annees, ce qui est beaucoup plus long que 1'8ge del'univers. Rlors, pourquoi se soucier d'une Buentuelle violation de la conservation des bayons?En ce qui concerne la conservation des leptons, la situation Btait encore plus arbitraire. Ondiscute encore aujourdhui sur la vraie nature du neutrino et sur la distinction entre neutrino etantineutrino. La croyance en la conservation du nombre leptonique reposait essentiellement sur lanon-observation de la double dBsint6gration p sans émission de neutrinos. un processus dusecond ordre dans les interactions faibles par lequel deux neutrons sont transformas en deuxprotons dans un noyau:(A.2) + (R,Z+2) e' e- [AL - 2)et l'on attribuait l'interdiction de ce processus b la conserwtlon du nombre leptonique. On necomprenait pas non plus la non-existence de la dBsint6gration v' + e* y. mais il semble queI'idBe de plusieurs saveurs leptoniquee n'avait pas encore fait son chemin.