Utilisation du modele NJL pour la simulation d`un

Utilisation du modèle NJL pour la
simulation d’un plasma en
expansion
M. THOMERE
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Plan
•La QCD en quelques “mots”
•diagramme des phases de QCD
•Vérification expérimentale du PQG
•RHIC : présentation et quelques résultats
•Le modèle NJL
•Objectifs : développement d’un code simulant
l’expansion d’un plasma de quarks pour
finalement obtenir un gaz de hadrons

La QCD en quelques “mots”…
•Generalités
•Chromodynamique Quantique (Quantum Chromo Dynamics)
• Théorie qui décrit l’intéraction forte
•Proposée en 1973 par H. David Politzer, Frank Wilczek et David Gross (qui
reçurent le prix Nobel de physique en 2004)
•quarks et gluons, nouveau nombre quantique : la couleur
•Comportement de la QCD avec la distance :
•Liberté asymptotique : Contrairement à QED, plus la distance entre les
particules sera faible, moins les quarks interagiront entre eux
•Confinement : Inversement, plus la distance sera élevée plus les quarks
seront attirés, d’où l’existence des hadrons (ensemble de quarks et de
gluons confinés, pas assez d énergie pour sortir de cette interaction). Vient
de la couleur des quarks : un hadron ne peut que prendre la couleur blanche
•Cordes : La séparation de deux quarks engendre la création de paires quark
anti-quarks, théorie des cordes (non, l’autre)

Contexte : Le diagramme de phases de la
matière QCD et la recherche du PQG
•Basse densité et basse température,
confinement : Gaz hadronique
•Très haute densité et très haute température,
liberté asymptotique : le PQG
•Hautes densités, basse température : étoiles
à neutrons, CFL (Color Flavor Locking)
• Evolution de l’univers :
théorie du Big Bang
Initialement autant de matière
que d’antimatière (mb=0) puis
refroidissement progressif de la
matière

Vérification expérimentale du
PQG
•Comment?
•Reproduire les conditions de température et de densité voulues grâce aux collisions
d’ions lourds dans des accélérateurs de particules (RHIC, LHC, FAIR)
• Recherche du PQG dans les accélérateurs = Remonter l’échelle du temps jusqu’à
quelques microsecondes après le Big Bang
•Une collision d’ions lourds dans un accélérateur
1) Approche des deux noyaux ultrarelativistes
2) Création d’un milieu extrêmement dense et chaud : le PQG
3) Thermalisation du système, hadronisation (créations de baryons, mésons...)
4) Expansion
5) Désintégration des hadrons les moins stables
6) Arrivée des particules les plus stables sur les détecteurs