El punto crítico del diagrama de fase de la cromodinámica cuántica

Abstract

In this thesis, we mainly aim to provide information that is valuable to current scientific knowledge, on one of the most important in the last decade’s topics, as is the study of the phase diagram of quantum chromodynamics (QCD). Very few data are known in this regard, and only within the limits of extreme temperature T and / or chemical potential μ, ie at T = 0 and / or μ = 0. We study the full range of the phase diagram of QCD and phase transitions that occur there, such as chiral phase deconfinement phase. The strong coupling that characterizes QCD in the infrared regime, makes it impossible to use perturbative methods, which has hindered the rapid advance of his understanding. In particular, in this thesis we use the Schwinger - Dyson equations (SDE) to try to solve the riddle of the behavior of the order parameters associated with each of the phase transitions. However, there are other methods which can exploit the results, as in the case of finite T lattice but with μ = 0, this due to the inherent problems it has in the case of finite μ. On the other hand, we have the opportunity to compare the results that may be obtained in heavy ion colliders, that its objectives are specifically study the phase diagram of QCD. With this, you are given a higher profile in the convergence of interest of the physics community in this type of work.

En esta tesis, tenemos como objetivo primordial, aportar información que sea valiosa para el conocimiento científico actual, sobre uno de los temas más importantes en las últimas décadas, como lo es el estudio del Diagrama de Fase de la Cromodinámica Cuántica (QCD). Muy pocos datos se conocen a este respecto, y solo en los límites de condiciones extremas de temperatura T y/o potencial químico μ, es decir a T = 0 y/o μ = 0. Nosotros estudiamos el rango completo del diagrama de fase de QCD, así como las transiciones de fase que ahí ocurren, tales como la fase quiral y la fase de desconfinamiento. El fuerte acoplamiento que caracteriza a QCD en el régimen infrarrojo, hace imposible la utilización de métodos perturbativos, lo que ha dificultado el rápido avance de su entendimiento. En particular, en esta tesis usamos las Ecuaciones de Schwinger-Dyson (SDE), para tratar de descifrar el enigma del comportamiento de los parámetros de orden asociados a cada una de las transiciones de fase. Sin embargo, existen otros métodos de los cuales podemos aprovechar sus resultados, como es el caso de lattice a T finita pero con μ = 0, esto debido a los problemas intrínsecos que posee en el caso de μ finita. Por otro lado, tenemos la oportunidad de comparar los resultados que pueden obtenerse en los colisionadores de iones pesados, que entre sus objetivos tienen precisamente el estudio del diagrama de fase de QCD. Con esto, se le da un mayor realce en la convergencia del interés de la comunidad de físicos en este tipo de trabajos.