Effet des boucles de quarks legers sur la structure chirale du vide de QCD - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2000

Effet des boucles de quarks legers sur la structure chirale du vide de QCD

Résumé

At low energies, QCD is governed by the spontaneous breakdown of chiral symmetry (SBXS). If the number of light flavours N_f could be increased from QCD (N_f=3), the pattern of SBXS should change due to light-quark loops. From the spectrum of the Euclidean Dirac operator, two chiral order parameters are shown to decrease when N_f rises: the light-quark condensate S=- (most simple order parameter) and the pseudoscalar decay constant F (nonambiguous signal of SBXS). The size of this decrease depends on the Zweig-rule violation in the scalar sector. The spectrum of pseudoscalar mesons (masses and decay constants) provides constraints on some low-energy constants that describe the chiral structure of the vacuum for N_f=2 (m_u,m_d->0) and N_f=3 (m_u,m_d,m_s->0). Further, experimental data in the 0++ sector can be used in a sum rule to get bounds on S(2)-S(3). The presence of the f_0(980) resonance favours a steep decrease of S between 2 and 3 flavours. This could be explained by the vicinity of a critical value of N_f for which the quark condensate would vanish. Combinations of chiral order parameters highly sensitive to such a phase transition can be extracted by studying how inverse moments of the spectrum of the Dirac operator on an Euclidean torus depend on the volume. Lattice simulations of these inverse moments would provide clues about the phase transition S(N_f)->0.
La brisure spontanee de la symetrie chirale (BSSX) gouverne QCD a basse energie. Si on pouvait augmenter le nombre de saveurs legeres N_f en partant de QCD (N_f=3), la structure de la BSSX devrait evoler du fait des boucles de quarks legers. L'etude du spectre de l'operateur de Dirac en QCD euclidienne indique que deux parametres d'ordre chiraux decroissent quand N_f augmente: le condensat de quarks legers S=- (parametre d'ordre le plus simple) et la constante de desintegration pseudoscalaire F (signal non-ambigu de la BSSX). L'ampleur de cette decroissance depend de la violation de la regle de Zweig dans le secteur scalaire. Le spectre des mesons pseudoscalaires (masses, constantes de desintegration) permet de contraindre certaines constantes de basse energie qui decrivent la structure chirale du vide pour N_f=2 (m_u,m_d->0) et N_f=3 (m_u,m_d,m_s->0). Une regle de somme permet d'exploiter des donnees dans le secteur 0++ pour contraindre S(2)-S(3). La presence de la resonance f_0(980) favorise une decroissance sensible de S entre 2 et 3 saveurs. Cette decroissance pourrait s'expliquer par la proximite d'une valeur critique de N_f pour laquelle le condensat de quarks s'annule. On peut extraire des combinaisons de parametres d'ordre chiraux tres sensibles a une telle transition de phase, en analysant la dependance en volume de moments inverses du spectre de l'operateur de Dirac sur un tore euclidien. La simulation sur reseau de ces moments inverses permettrait d'etudier la transition de phase S(N_f)->0.
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Dates et versions

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  • HAL Id : tel-00002704 , version 1

Citer

Sebastien Descotes-Genon. Effet des boucles de quarks legers sur la structure chirale du vide de QCD. Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]. Université Paris Sud - Paris XI, 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00002704⟩
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