Pourquoi étudier une symétrie telle que CP, produit de la symétrie de conujgaison de charge (C) et la symétrie de parité (P), alors qu’elle est si difficile à appréhender pour un néophyte ?
La réponse réside dans la cosmologie, science qui cherche à expliquer les origines de notre Univers. On y postule l’existence d’un époque à haute température où matière et antimatière existent en quantité égale. Cependant, un milliradième des bayrons a survécu à l’annihilation entre matière-antimatière aujourd’hui. Cette asymétrie reste un des mystères les plus difficiles à expliquer pour la physique moderne. Un article fondateur d’Andreï Sakharov paru en 1967, énonçe trois conditions nécessaires pour expliquer cette asymétrie : la violation du nombre baryonique, la violation de C et CP et l’évolution de l’Univers à travers un état de non-équilibre thermodynamique.
Dans le modèle standard de la physique des particules, la violation de CP trouve son origine dans la matrice de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa qui exprime les mélanges entre les différentes familles de quarks. Pour trois familles de quarks, le modèle standard prédit que la violation de CP nécessite la présence d’une phase dans la matrice CKM. Or cette asymétrie dans le modèle standard, observée en laboratoire par la désintégration du K, n’est pas suffisante pour expliquer l’abondance de matière ajourd’hui.
L’étude des violations de CP dans d’autres modèles tel que le modèle LR ouvre d’autres pistes pour apporter des contributions expliquant l’importance de l’asymétrie nécéssaire pour la cosmologie. L’étude de ces violations peut être menée dans des désintégrations semi-leptoniques du K en quatre corps (Kl4). Une violation significative de CP dans ces désintégrations serait expliquées par le modèle LR alors qu’aucun effet n’est prédit par le modèle standard. L’expérience Na48 au CERN donne accès à une statistique impressionnante d’évènements Ke4 (plusieurs centaines de milliers pour chaque mode K+ et K-). C’est