Parità Sperimentale
Le misure di violazione di parità nella diffusione di elettroni (PVES) hanno fornito informazioni di straordinaria importanza sul nucleone e l’interazione elettrodebole. In questo tipo di esperimenti, è misurata l’asimmetria violante la parità A pv, ovvero la differenza frazionaria nella sezione d’urto di elettroni di elicità positiva e negativa, dalla quale si ottengono informazioni sulla forza debole e sulla struttura del nucleone. Sfruttando le eccezionali caratteristiche del fascio di elettroni del CEBAF, è stato portato avanti a JLab un programma molto interessante di esperimenti PVES. In particolare, gli esperimenti HAPPEX-I, HAPPEX-II and HAPPEX-III nella Hall A e l’esperimento G0 nella Hall C hanno esplorato gli effetti della stranezza intrinseca nel protone mentre l’esperimento PVDIS nella Hall A e l’esperimento Q Weak nella Hall C hanno esplorato gli accoppiamenti elettrodeboli. Negli esperimenti PVES effettuati nella Hall A, gli elettroni diffusi sono stati focalizzati entro rivelatori posti in una coppia di spettrometri ad alta risoluzione (HRS). L’elicità degli elettroni è stata tenuta costante per periodi temporali denominati “finestre”. L’asimmetria destra-sinistra nella risposta integrata dei rivelatori, normalizzata all’intensità del fascio, è stata misurata per gruppi complementari di finestre, ottenendo così un’asimmetria, che, corretta per il rumore generato da fluttuazioni casuali nella posizione e nell’energia del fascio e corretta ulteriormente per effetti di fondo quali la normalizzazione della carica del fascio, la non linearità dei rivelatori etc, ha fornito il valore di A pv.
Gli esperimenti della serie HAPPEX hanno ottenuto in questo modo risultati molto importanti, mostrando che i contributi “strani” ai fattori di forma del nucleone sono consistenti con zero e non superano qualche unità percentuale dei fattori di forma del protone. Con l’innalzamento a 12 GeV dell’energia del fascio del CEBAF, entrerà in funzione il nuovo spettrometro SOLID e verrà portato avanti l’esperimento MOLLER. Con lo spettrometro SOLID verranno effettuate misure di diffusioni di elettroni profondamente inelastiche a diversi valori di x Bj e Q 2, ottenendo informazioni sulla violazione di simmetria di carica, sul contributo dei processi higher twist alla struttura del protone e sulle costanti di accoppiamento elettrodeboli. L’esperimento MOLLER misurerà la carica debole dell’elettrone, con una precisione del 2.3%, attraverso la misura dell’asimmetria violante la parità nella diffusione elettrone-elettrone (Møller), fornendo una misura molto precisa (al livello dello 0.1%) dell’angolo di mixing sin 2θW ed esplorando la fisica oltre il Modello Standard con una sensibilità alla scala di massa della nuova fisica fino a 7.5 GeV.