Messungen der Phasendifferenz ϕ₊₋ zwischen den Amplituden der Zerfälle K_L → π⁺π⁻ und K_S → π⁺π⁻ und Modelle der CP‐Verletzung

Abstract

Die Phasendifferenz ϕ+− zwischen den Amplituden des CP‐verletzenden Zerfalls KL → π+π− und des CP‐erhaltenden Zerfalls KS → π+π− wurde mit zwei verschiedenen Methoden gemessen. Bei beiden Methoden beobachtet man die Intensität von K0 → π+π−‐Zerfällen eines kohärenten Gemischs von KL‐ und KS‐Zuständen als Funktion der Zeit im K0‐Ruhsystem. Zur Herstellung des kohärenten Gemischs wurden entweder mit Hilfe eines Materieblocks in einem KL‐Strahl KS‐Mesonen regeneriert oder mit einem Protonenstrahl ein nahezu „reiner”︁ K0‐Zustand erzeugt, der am Target aus KL‐ und KS‐Amplituden entgegengesetzten Vorzeichens besteht. Die beiden Meßmethoden liefern übereinstimmende Werte für ϕ+−, deren Mittelwert ϕ+− = 42,9° ± 3,2° ist. Dieses Ergebnis ist verträglich mit Modellen, die die CP‐Verletzung als Eigenschaft einer „superschwachen”︁ Wechselwirkung oder eines kleinen Anteils der schwachen Wechselwirkung betrachten. Modelle, in denen die CP‐Verletzung mit ΔI = 3/2‐Strömen in der schwachen Wechselwirkung gekoppelt ist, werden durch diese Experimente ausgeschlossen.