Parité (physique)

La symétrie P ou parité, appelée aussi inversion de l'espace, est une opération au cours de laquelle le vecteur position subit le changement suivant : ou encore, pour les trois coordonnées cartésiennes En mécanique quantique, les fonctions d'onde qui sont inchangées par l'opération de parité sont dites fonctions paires, tandis que celles qui changent de signe sous la même transformation sont dites fonctions impaires. L'électrodynamique quantique et la chromodynamique quantique possèdent la symétrie P. En revanche, l'interaction faible viole la symétrie de parité. Dans une vision tridimensionnelle du monde, la symétrie P consiste à remplacer chacune des trois coordonnées cartésiennes spatiales (x,y,z) par son opposé, donc prendre les valeurs (-x,-y,-z). D'une manière générale, cette opération diffère d'une simple opération miroir et revient à non seulement prendre l'image dans un miroir mais à faire en plus un demi-tour dans le même plan que celui du miroir. Pourtant, on trouve souvent comme définition de la symétrie P « prendre l'image dans un miroir » uniquement. Cela vient du fait que toutes les théories physiques actuelles admettent l'isotropie de l'espace. En particulier, le fait que les lois de la physique sont invariantes par une rotation d'un demi-tour dans n'importe quel plan ne fait pas débat. La parité globale d'un système à plusieurs particules est le produit des parités des états à une particule. Elle est –1 en présence d'un nombre impair des particules en états de parité impaire, et +1 autrement. Des notations différentes sont à l'emploi pour indiquer la parité des atomes, des molécules et des noyaux. Une orbitale atomique possède la parité (−1)l, où l'exposant l est le nombre quantique secondaire (ou azimutal). La parité est impaire pour les orbitales p, f, ... avec l = 1, 3, ...,et un état atomique possède la parité impaire si un nombre impair d'électrons occupent ces orbitales. Par exemple, la configuration électronique de l'état fondamental de l'atome d'azote est 1s22s22p3, et le terme spectroscopique de cet état est 4So, où l'indice o indique impair (en anglais: o pour "odd").