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1 Atrophyique et haute énergie Le ocillation e méon beaux Par l étue e phénomène rare on peut accéer à e particule qui ont trop loure pour pouvoir être prouite irectement an le laboratoire Nou avon epui une vingtaine année que la éintégration β et la ignature e la préence e boon lour W ± De même, le ocillation B B ont inuite par le ernier e quark, le top, ont la mae et égale à foi celle u proton Etuier ce phénomène va onc nou reneigner ur certaine propriété u top Nou verron que l enjeu e ce étue et en fait plu large puique nou ipoon là un moyen e vérifier la cohérence u moèle écrivant l interaction faible Nou montreron comment ce genre analye repréente un éfi technique pour le étecteur e expérience LEP et nou onneron finalement un aperçu e réultat récent UNE INTERACTION QUE L ON DIT FAIBLE A l échelle microcopique, la gravitation étant négligeable, le interaction entre contituant élémentaire ont ominée par troi force électromagnétique, faible et forte Dan le care théorique actuel, ce force ont écrite par l échange e particule Le photon, e mae nulle, et reponable e l interaction électromagnétique, le particule maive W ± et Z e l interaction faible et le gluon ont porteur e l interaction forte Tou ce vecteur e force ont e particule e pin unité ; ce ont e boon Le autre contituant fonamentaux ont le lepton et le quark, qui ont un pin 1/ ; ce ont e fermion Il n exite pa e contituant fonamental ayant un pin plu élevé ni, ailleur, e contituant e pin nul, mi à part l hypothétique boon e Higg, qui fait l objet e recherche intene Le particule e pin 1/ ont regroupée en troi famille et le expérience LEP ont montré qu il n exitait pa autre famille [1] La matière qui nou entoure, et nou Laboratoire e l accélérateur linéaire, Centre Oray, Bât, 9145 Oray contitue, et formée à partir e élément e la première famille qui contient l électron, le quark u («up», e charge /3 e 1, m u 6 MeV/c et («own», e charge 1/3 e, m 1 MeV/c ) aini que le neutrino-électron m e Le membre e autre famille ont éphémère car, étant contitué élément plu lour, il e éintègrent par interaction faible ver ceux qui ont plu léger Ce mécanime et imilaire à la raioactivité b ; le quark lour émet un boon W et un quark plu léger ont la charge va ifférer e une unité par rapport à celle u quark initial (voir figure 1) (1) e éigne la valeur abolue e la charge e l électron () La econe famille contient le muon, le neutrino-mu, le quark c («charm», e charge /3 e, m c 1,5 GeV/c et le quark («trange», e charge 1/3 e, m MeV/c La ernière famille et formée u lepton chargé tau, u neutrino-tau, u quark t («top», e charge /3 e, m t 175 GeV/c et u quark b («beauty», e charge 1/3 e, m b 5 GeV/c [1] Figure 1 - Diagramme e éintégration un méon B, état lié formé un quark b et un antiquark q, ce ernier jouant un rôle e pectateur Pour le quark, le état propre e mae n étant pa état propre e l interaction faible, le W e couple aux paire ff où f et une combinaion linéaire e quark e charge 1/3 et f un quark e charge + /3 Pour le lepton, le ifférente paire,m l ont équiprobable et, an la limite où le neutrino ont e mae nulle, l équivalent e la matrice CKM et iagonale Dan ce ernier ca on parle e éintégration emileptonique Le W, qui et virtuel puique a mae et le plu ouvent bien upérieure à celle u quark e épart m W 8 GeV/c, va e matérialier, an l état final, ou la forme une paire e contituant fonamentaux ceux auxquel il peut e coupler et ont la mae n excèe pa l énergie qui et iponible (onnée ici par la mae u quark b Le quark b («beauté», e charge 1/3 e, m b 5 GeV/c peut aini e tranformer en quark c («charmé», e charge /3 e, m c 1,5 GeV/c ou u et le W peut onner, avec e proba- 45

2 bilité imilaire, le couple u, c ou, m, Dan le ernier ca on parlera e éintégration emileptonique, et, éigne l un e troi lepton chargé e, µ ou La urée e vie u quark b peut écrire ou la forme 5 1 m g b 4 m V cb + V ub (1) W Dan cette expreion, g et la contante e couplage faible qui et voiine e la contante, a, u couplage électromagnétique a = g in h W = 1 où 137 in h W =, et h W éigne l angle e Weinberg La préence u 4 coefficient 1/m W provenant e l échange u boon maif W génère un couplage effectif g eff = g m W environ 1 foi plu petit que le couplage électromagnétique, ce qui a jutifié l appellation «interaction faible» pour ce proceu Pour compléter l expreion e 1, le terme m 5 b apparaît e manière naturelle afin aurer à la relation finale une imenionnalité correcte 3 Enfin, le coefficient V cb et V ub repréentent la probabilité que le quark b e éintégre en émettant un W virtuel accompagné un quark c ou un quark u L enemble e ce coefficient, V q1 q, où q 1 et q éignent repectivement e quark e charge + /3 et 1/3, peut être raemblé an une matrice 3 3, car il exite troi famille e quark, appelée matrice e Cabibbo, Kobayahi et Makawa (CKM) (voir figure ) Figure - La matrice e Cabibbo, Kobayahi et Makawa (CKM) La ou-matrice (e Cabibbo) formée par le eux première ligne et colonne et voiine une matrice e rotation un angle h c tel que V u = co h c Onaencaré le élément qui ont meurable à partir e particule e beauté S il n exite que troi famille e quark cette matrice et unitaire V CKM V CKM = 1 Elle trouve on origine an le fait que le état propre e mae, le état phyique, ne ont pa état propre e l interaction faible ; elle correpon à un changement e bae et et onc unitaire Se coefficient ne peuvent pa être préit par la théorie actuelle, eule on unitarité et une conéquence e l exitence e troi famille Expérimentalement on va chercher à meurer e la manière la plu précie poible ce coefficient afin e éceler éventuelle violation e relation iue e l unitarité Cela iniquerait la préence objet nouveaux non inclu an le troi famille Cette matrice, qui opère au niveau e quark, va intervenir an une grane variété e réaction au niveau u laboratoire, epui le éintégration b e noyaux juqu à celle u quark top Tou ce proceu vont être relié Le élément le mieux connu ont ceux où interviennent le quark léger et le quark étrange La ou-matrice formée par le eux première ligne et colonne et elle-même trè proche une matrice e rotation (matrice e Cabibbo) un angle h c tel que k = in h c =,5 ±,18 L expreion la plu générale e la matrice épen e quatre paramètre, ont un et imaginaire pur, que l on note habituellement A, k, q et ig (voir figure 3), en uivant la propoition e L Wolfentein Le paramètre retant (A, q et g oivent être aui fixé par l expérience et l étue e propriété e méon B et une ource particulièrement riche information En effet, le moule e élément V cb et V ub ont meurable an le éintégration e méon beaux alor que le élément V t et V t ont acceible via le ocillation B B comme nou le verron an la uite L élément V tb et aui contraint par l unitarité et on peut le remplacer par l unité avec une trè bonne approximation Si l on fait abtraction e la matrice CKM il faut remarquer que le couplage faible et ientique an le troi famille c et la même contante g éfinie précéemment et elle applique aui bien aux quark qu aux lepton 1 k / k Ak 3 q ig k 1 k / Ak Ak 3 1 q ig Ak 1 (3) En effet, en phyique e particule on e place ouvent an un ytème unité où \ = c = 1 L unité e temp et alor homogène à l invere e l unité énergie On pae e l une à l autre e ce quantité achant que \ = 6,58 1 MeV Figure 3 - La matrice e Cabibbo, Kobayahi et Makawa (CKM) an la paramétriation e L Wolfentein Cette paramétriation repoe ur la contatation expérimentale que le couplage entre quark e la même famille ont voiin e l unité u, c ett b et que le couplage écroient pour e tranition impliquant e quark e famille ifférente Le couplage entre le famille 1 et ont e l orre k, entre le famille et 3 e l orre k et entre le famille 1 et 3 e l orre k 3 Cette paramétriation et valable juqu à l orre k 3 Le valeur k, A,q,goivent être fixée par l expérience 46

3 Atrophyique et haute énergie IL EST BIEN CONNU QUE LA BEAUTÉ EST ÉPHÉMÈRE Le méon beaux ont e état lié un quark b et un antiquark plu léger Seul le méon le plu léger vont e éintégrer par interaction faible, le état plu lour e éexcitant par interaction électromagnétique ou forte Dan la uite nou coniéreron le méon B b 4 et B b Lor e la éintégration faible un méon B, à caue e a mae élevée, eul le quark b et acteur comme l inique l équation (1) Le quark léger aite, impuiant, à la iparition e on compagnon Le quark b va onc e tranformer en quark c ou u, plu léger, renant meurable le élément V cb et V ub e la matrice CKM Pour cela, on oit principalement meurer la urée e vie e haron B A LEP, ce haron ont une impulion voiine e 3 GeV/c et leur libre parcour moyen, l = P m c, era e l orre e 1,8 mm i leur urée e vie et égale à une picoecone Actuellement, grâce à LEP on a meuré trè préciément cette urée e vie B = 1,549 ±, p () A partir e ce réultat, et autre meure effectuée à LEP, à CLEO et à ARGUS 5, on a pu obtenir une valeur précie e l élément V cb V cb =,39 ±,3 ce qui correpon à A =,8 ±,6 (4) Par convention on éigne par B le méon contenant un quark b et par B ceux formé avec un quark b (5) CLEO éigne une collaboration internationale travaillant à l Univerité e Cornell (USA) ur le colliionneur e + e CESR qui a une énergie totale e 1 GeV ARGUS était une expérience imilaire fonctionnant ur l anneau DORIS à Hambourg On a aui meuré, e manière moin précie, l élément V ub6 V ub =,8 ±, V cb LES OSCILLATIONS MATIÈRE- ANTIMATIÈRE C EST LE TOP! Avec le éintégration faible e méon B nou avon enviagé e réaction qui peuvent être calculée au premier orre e l interaction faible (échange un eul W) Nou avon vu aui que ce réaction, qui intéreent e objet e mae relativement faible comme le quark b ou même le neutron, ont enible à la préence objet bien plu lour, comme le boon W, an la meure où e tel objet participent à la réaction Si, à l époque, on avait poéé la théorie moerne e l interaction faible, l obervation e la raioactivité b aurait permi e meurer la mae e boon W Cepenant c et la émarche invere qui e prouit le plu ouvent Ce n et que par un enemble e meure e plu en plu précie que l on peut élaborer la théorie Celle-ci étant maintenant bien établie, on peut l utilier et, à partir e l étue e la beauté, extraire e propriété relative au quark top, comme nou allon le voir L interaction faible, par e mécanime au euxième orre, permet e tranition entre le méon B, (6) Le quark u étant plu léger que le quark c, la préence e l élément V ub a été étectée à CLEO et à ARGUS en obervant e lepton iu e éintégration emileptonique e méon B, au repo, ont l énergie et upérieure à l énergie maximale attenue pour e lepton prouit en compagnie e particule charmée Figure 4 - Diagramme e Feynman illutrant le paage un état B à un état B Il agit e mécanime intervenant au econ orre e l interaction faible (échange e eux W virtuel) Deux ligne e quark e charge + /3, virtuel, ont également néceaire On trouve que ce ont le proceu où intervient le quark t qui ominent et B, (voir figure 4) Pour étuier l évolution temporelle un B, par exemple, la mécanique quantique nou inique que l on oit enviager celle e l état U formé e eux compoante, B et B, puique le eux état peuvent communiquer, et qui atifait à l équation e Schröinger i\ U = t F + W U (3) F et l hamiltonien e l interaction forte ont le état B et B ont e état propre W et l hamiltonien e l interaction faible Le état précéent ne ont pa e état propre e W puique ce ernier permet e tranition entre le eux état Le état propre e l hamiltonien total, qui eront aui, par éfinition, e état propre e mae, ont éigné habituellement par B,H et B,L (voir encaré 1) A LEP le méon beaux ont iu e la fragmentation e quark b (voir l article ur «Le meure e l interaction forte» an ce même numéro) et b émi lor e la colliion entre un électron et un poiton e eux faiceaux Le proceu e fragmentation et entièrement gouverné par l interaction forte et l on prouit onc, initialement, e 47

4 Encaré 1 La matrice = F + W peut écrire ou la forme m i C oùmetcont eux matrice hermitique ont le élément ont réel i l on néglige la violation e CP, et ont une interprétation phyique imple le élément iagonaux e ce matrice ont repectivement la mae et la largeur e état B et B et le élément non iagonaux correponent aux ifférence entre le mae et le largeur e état propre e la matrice totale, que l on éigne habituellement par B H et B L m B H, L = m B ± Dm, C B H, L = C B ± DC Comme il et aié e en convaincre, le état B et B expriment implement en fonction e eux état propre B = B H + B L, B = B H B L L évolution temporelle un état qui et une combinaion bien éfinie e état B H et B L à l intant t = obtient implement à partir e l évolution temporelle e eux état propre et B H t = e i m H ic H t B H B L t = e i m L i C L t B L On peut montrer que DC/Dm m b /m t et, pour le méon B, on négligera DC Pour le méon B, on prévoit une ifference e urée e vie environ 1 % entre le état lour H et léger L méon B ou B Ce particule vont enuite e éintégrer, par interaction faible, et entre ce eux intant leur contenu en B, H et en B, L va évoluer (voir encaré 1) A l intant e la éintégration, en fonction e l état final obtenu, on peut oberver e état qui ont un contenu varié en B et en B Dan le étue que nou préenton ici, le méon B ont obervé grâce à leur éintégration emileptonique (figure 1) Cet état final électionne oit un B i le lepton meuré et e igne poitif ou bien un méon B il et e igne négatif A partir e l équation onnée an l encaré 1 on peut calculer la probabilité oberver, aini, un méon B ou un méon B en étant parti, par exemple, un état B B B = e t/ 1 + co Dmt et B B = e t/ 1 co Dmt (4) 48 Dan ce expreion = 1 C et Dm et la ifférence entre le mae e état B, H et B, L La valeur attenue pour Dm et calculable à partir e iagramme e la figure 4 f B m t Vtb V t (5) Dan la pratique, parmi le échange poible e quark virtuel, q, iniqué ur la figure 4, ceux où contribue le quark t (top) ominent En effet, comme iniqué an la formule précéente, et proportionnel à m t Le premier ignaux ocillation e méon B, obervé en 1987, ont aini permi e mettre une limite inférieure ur la mae u quark t m t > 5 GeV/c Actuellement, par le meure inirecte e LEP, autre que le ocillation B B, et le ignaux irect obtenu à Fermilab (USA), auprè u colliionneur p p (Tevatron) fonctionnant à une énergie e 9 GeV/c par faiceau, on connaît cette mae avec une bonne préciion m t = 175 ± 6 GeV/c On peut alor utilier l expreion (5) pour évaluer le autre terme qui y contribuent La meure e permet alor celle u prouit f B Vt V t et fonction e paramètre q et g puique nou avon vu que V tb 1 Le coefficient f B et actuellement ni calculable ni meurable e manière précie car il trouve on origine an l interaction forte qui aure la cohéion entre le quark b et au ein u méon B Contrairement au mécanime expliquant la éintégration e ce méon (figure 1), le ocillation (figure 4) impliquent une participation active u quark compagnon qui oit e trouver an la même région e l epace-temp que le quark b pour que le phénomène e prouie Le moèle actuel conuient à la valeur f B = ± 4 MeV Une meure précie e n et onc pa uffiante pour extraire l élément V t il faut aui maîtrier f B La meure e ocillation e méon B pourrait y aier car on peut écrire, pour Dm, une expreion

5 Atrophyique et haute énergie imilaire à l équation (5) Il va apparaître la quantité V t mai on contate que ce paramètre et connu puiqu il et égal à V cb à l orre k 3 (voir la paramétriation e Wolfentein) Le ocillation e méon B permettent onc e meurer f B On evra faire encore appel aux moèle théorique pour paer e la valeur e f B à celle e f B mai l incertitue et moinre que an le ca précéent A partir e valeur meurée, ou etimée, e paramètre entrant an l expreion e (équation 5), on prévoit que,5 p 1 Cela correpon à une périoe ocillation T = p 1 p qui et environ huit foi plu grane que la u- rée e vie e méon B On ne pourra onc oberver qu une portion e la périoe totale ocillation 7 Le rapport entre le fréquence ocillation e méon B et B exprime par Dm 1 Dm (6) k La périoe ocillation prévue pour le méon B et onc beaucoup plu courte ; typiquement elle oit être inférieure à une picoecone Comme nou allon le voir, cela, ajouté au fait que ce particule ont prouite plu rarement que le autre type e méon, va contituer une ifficulté expérimentale importante LA MESURE DES OSCILLATIONS DES MÉSONS B Le première prouction maive e méon B ont eu lieu ur le ite e colliionneur e + e CESR, aux État-Uni, et DORIS, (7) Aprè huit urée e vie il ne rete plu que,34 e particule initialement prouite en Allemagne C et le étecteur ARGUS, auprè e DORIS, qui le premier a vu la ignature une ocillation B B en 1987 Ce meure furent confirmée par CLEO à CESR Le étecteur AR- GUS et CLEO travaillent à une énergie voiine e 1 GeV, qui correpon à un état réonant u ytème b b, appelé ϒ 4S et qui et itué jute au-eu u euil e prouction une paire e méon B A caue e leur mae, eul le méon B et B + peuvent être prouit ; on n a onc pa accè aux méon B Le méon B étant créé quaiment au repo, une meure e leur temp e éintégration n et pa poible et la épenance temporelle e ocillation n et onc pa viible Il et poible cepenant e meurer la proportion événement contenant eux lepton e même charge parmi l enemble e événement ayant eux lepton Nou avon vu, en effet, qu il y a une corrélation irecte entre le igne u lepton et la nature B ou B e la particule qui e éintègre La proportion événement ayant eux lepton e même charge, v, obtient en intégrant l expreion onnée précéemment pour B B 8 et l on obtient v = x 1 + x où x = B (7) Noton que, an cette approche, il faut aui connaître préciément la valeur e B pour meurer (8) Il y a une petite ubtilité ici car, lor e éintégration e l ϒ(4S), qui et un état ayant e nombre quantique bien éfini, on prouit le mélange cohérent 1 B B B B ALEP,oùla prouction e haron B e fait e manière incohérente, la proportion événement ayant eux lepton e même igne et égale à v 1 v A LEP, lor e la colliion un électron et un poiton avec une énergie an le centre e mae environ 91 GeV, un Z méiateur e l interaction électrofaible et prouit Il e éintègre an 7 % e ca en une paire quark antiquark parmi lequelle % ont e paire bb Ce quark e fragmentent en haron beaux comprenant le méon B et B en proportion environ 4 % et 1 % repectivement Afin e pouvoir meurer la fréquence ocillation e méon B, il faut pouvoir non eulement meurer leur temp propre 9 mai aui avoir i le B a ocillé ou non avant e e éintégrer Il et onc néceaire e avoir i le B, qui et éintégré, était iu e la prouction initiale un B ou un B C et ce que l on appelle l étiquetage Afin e recontruire le temp propre u méon B t =,M/P, on oit meurer a itance e vol, et on impulion P ; a mae (M) étant connue par ailleur Ce quantité ont meurée avec une préciion finie et cela e trauit, expérimentalement, par une réuction e l amplitue e ocillation par le facteur q = e 1 Dm r t En pratique, l erreur e recontruction ur le temp, r t, épen non eulement e incertitue ur le eux quantité précéente mai aui u temp propre t r t =r l r E l +t E (8) A caue u facteur atténuation q, pour meurer e fréquence ocillation rapie Dm > 7 8p 1 la réolution en temp oit (9) Le temp propre et le temp au bout uquel le méon e éintègre an on référentiel 49

6 être meilleure que 1 % Cela implique que l erreur ur la longueur e vol oit e l orre e 5-3 µm et que la réolution ur l impulion oit voiine e 1 % La figure 5 préente l exemple une éintégration u Z en une paire bb où l un e quark b onne naiance à un méon B qui et éintégré uivant B D + e m e Le neutrino et une particule inviible an le étecteur et a préence et ignée par e l énergie manquante Cette énergie et etimée en outrayant à la moitié e la mae u Z l énergie viible an l hémiphère contenant le B L énergie u B et finalement calculée en ajoutant aux énergie meurée u lepton e et e la particule charmée D + l énergie u neutrino aini évaluée Grâce à cette technique la réolution ur l impulion u B et environ 1 % Lorque le méon B e éintègre rapiement la réolution ur le temp propre et ominée par l erreur ur la longueur e vol Le pectromètre itué ur le LEP (ALEPH, DELPHI, L3 et OPAL) ont maintenant tou équipé e étecteur au ilicium itué à e rayon moyen e 6à1cmu point e colliion e faiceaux, c et-à-ire au voiinage imméiat u tube à vie La recontruction un coup an un e ce étecteur et une trè grane préciion (e l orre e 1 µm) La meure e la itance e vol un méon B e fait en eux étape le point e éintégration (ou vertex) e la particule charmée (le «D») et trouvé et le trace qui peuvent être attachée à ce vertex ont électionnée On le utilie pour recontruire l interection entre le trajectoire u D et u lepton Une réolution environ 5-3 µm ur la longueur e éintégration u B et obtenue La préence e méon B ou B et iniquée par celle un lepton e forte impulion, iu e la éintégration u quark b et ont la charge électrique va igner la préence un B ou un B comme nou l avon éjà expliqué (figure 1) Si l étiquetage e l état à l intant e la éintégration et relativement aié, il n en et pa e même pour l étiquetage e l état à la prouction La principale technique qui et utiliée tire parti u fait qu à LEP, lorque le Z e éintègre en une paire e quark bb, chacun part an une irection oppoée et l événement va aini être ivié en eux hémiphère clairement éparé l hémiphère contenant le B, qui et igné par le lepton, et l hémiphère oppoé On peut onc utilier le fait que, i on ientifie un quark b an un e ce hémiphère, alor, on ait que c et un quark b qui a été prouit an l autre Pour cela, on calcule la charge u jet en faiant la omme e charge e particule, ponérée par leur impulion puique le particule e plu forte impulion ont plu e chance être iue irectement u quark b Cette méthoe permet étiqueter tou le événement Cepenant, on e trompe environ une foi ur troi D autre méthoe moin efficace mai ayant un meilleur taux e réuite ont également utiliée Afin e minimier le incertitue venant e la maîtrie e la pureté e cet étiquetage on laie ce paramètre libre et on le meure à partir e onnée enregitrée RÉSULTATS ET CONTRAINTES SUR LE MODÈLE STANDARD Figure 5 - Événement montrant une éintégration emileptonique un méon B B D + e m e uivie par la éintégration u méon D + D + K + K p + Le igne e la charge électrique e l électron, ou celle u D, inique que le méon qui e éintègre et un B Dan le ein ont aui viible le point interaction (IP) et le eux ellipe repréentant la poition et l erreur ur la recontruction e vertex e éintégration u B et u D L hémiphère oppoé et utilié pour connaître la nature u méon, B ou B, au moment e a prouction au point interaction Pluieur analye ont été faite par le quatre collaboration LEP, en utiliant ifférent échantillon contenant e méon B A titre exemple, on montre ur la figure 6 la variation, en fonction u temp, 5

7 Atrophyique et haute énergie e la proportion événement claé ocillant obtenue an une analye typique La épenance inuoïale e l équation (4) et clairement viible La courbe repréente le meilleur accor obtenu entre le meure et le préviion ; ce ernière prennent en compte le ifférente compoante entrant an le événement étuié aini que le performance e étecteur, en laiant libre le paramètre qui et aini meuré En effectuant la moyenne une quinzaine e meure, imilaire à celle montrée ur la figure 6, effectuée à LEP, on obtient =,467 ±,17 p 1 Ce réultat et en accor avec la valeur actuelle obtenue par la collaboration CLEO,418 ±,64 p 1 mai et environ quatre foi plu préci La préciion evrait encore améliorer lor e l analye finale e onnée enregitrée à LEP Juqu à préent, aucune meure u mélange B B n a pu être faite on onnera onc une limite inférieure, à 95 % e niveau e confiance, obtenue à partir e analye faite par le collaboration ALEPH et DELPHI Dm > 9, p 1 qui et la plu riche information car la plu enible puique le ifférent terme qui y contribuent evraient être u même orre e graneur, exprimé en puiance u paramètre k V u V ub + V c V cb + V t V tb = (9) En iviant chaque terme par V u V t, en coniérant que le valeur e V u et e V tb ont proche e l unité et que V c = V u = k, on obtient V ub kv cb + V t kv cb = 1 Dan le plan q, g cette relation entre nombre complexe peut e repréenter géométriquement par une égalité vectorielle (figure 7) Dan ce plan, il oit exiter un couple e valeur q, g qui permet e renre compte e tou le proceu phyique où interviennent ce eux paramètre et nou avon repréenté ur la figure 7 le contrainte expérimentale actuelle Le abonance relative e éintégration emileptonique e méon B ver e état charmé et non charmé permettent e meurer V ub le rapport Cela électionne V cb an le plan q, g une couronne centrée à l origine et e rayon Ce réultat et tout à fait remarquable, meilleur que le préviion formulée lor u émarrage u LEP et il peut être encore amélioré avec le analye finale Compte tenu e meure actuelle on atten à ce que la fréquence ocillation B B oit comprie entre 6 et 19 p 1 avec comme valeur la plu probable 1 p 1 La meure e Dm et preque à portée e main! Examinon comment ce meure permettent e vérifier l unitarité e la matrice CKM Neuf relation oivent être atifaite par le élément e la matrice Expérimentalement, il en et une Figure 6 - Ditribution e la fraction e événement qui ont ocillé en fonction u temp propre e éintégration u méon B Le point avec le barre erreur repréentent le onnée La courbe repréente le réultat un ajutement avec une épenance u type 1 h co Dmt Le paramètre libre an cet ajutement ont Dm et h ; h étant l amplitue effective e l ocillation 51

8 Figure 7 - La région permie pour le paramètre q et g Le contour repréentent le région ayant repectivement un niveau e confiance e 7 et 95 % Le courbe iniquent le relation entre q et g obtenue pour le valeur centrale e meure e V ub / V cb, e k et La courbe en pointillé repréente la contrainte venant e la limite ur Dm Dm > 9, p 1 à 95 % niveau e confiance) ; cette contrainte n et pa inclue an la étermination e la zone permie iniquée ici En incluant cette contrainte, la région ituée à gauche e la ligne pointillée et exclue La poition u ommet u triangle correpon à la valeur la plu probable pour le paramètre q et g AC = q + g Une euxième couronne et favoriée par la meure e ocillation e méon B, centrée en B(1,) et e rayon AB = 1 q + g Une autre contrainte provient e l étue e la violation e la ymétrie CP an le éintégration e particule étrange En effet, la préence u terme imaginaire ig, an la paramétriation e la matrice CKM, permet expliquer la violation e cette ymétrie an le care u Moèle Stanar Cette ernière contrainte apparaît ou la forme une bane centrée ur une hyperbole L enemble e ce meure favorie une région u plan q, g repréentée ur la figure 7 et nou n avon aucune inication que l unitarité e la matrice CKM oit violée Cepenant, ce contrainte retent peu retrictive, à caue non e la préciion e meure actuelle mai e incertitue an la maîtrie e effet e l interaction forte (le paramètre f B an le ca e ocillation e méon B ) qui interviennent lorque l on pae u omaine e quark, où opère la matrice CKM, à celui e haron, ur lequel on effectue le meure Dan l avenir pluieur voie vont être explorée pour iminuer ce ource erreur Du point e vue théorique, le calcul e QCD ur réeau vont permettre obtenir e préiction plu fiable an le omaine non perturbatif e l interaction forte Du point e vue expérimental il et enviageable e meurer irectement f B par l étue e éintégration leptonique e méon B ou e contrôler a valeur à partir e l étue e réaction imilaire pour le particule charmée an une «uine à charme» Il et également poible étuier autre réaction an lequelle le effet u à l interaction forte ont peu important Cela contitue le programme e «uine à beauté», qui evraient émarrer en 1999 POUR EN SAVOIR PLUS [1] Image e la phyique 199, p 8, «Troi famille e quark et e lepton pour contruire l Univer» Article propoé par Marie-Hélène Schune, Achille Stocchi 5

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