Flavours of gauge theories

Promotie: dhr. A. Deuzeman, 11.00 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Flavours of gauge theories

Promotor(s): prof.dr. E. Pallante

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Computersimulaties van de sterke interactie met de charm quark

Het onderzoek van Albert Deuzeman laat zien dat het mogelijk is om op consistente wijze de charm quark - de op drie na lichtste quark - mee te nemen in computersimulaties van de sterke interactie. Het toevoegen van een groot aantal lichte quarks leidt tot een kwalitatieve verandering in het gedrag van de sterke interactie, waarbij quarks nog wel interacties met elkaar hebben, maar zich toch vrij kunnen bewegen. Een dergelijke verandering was voorspeld in de jaren tachtig, maar kan pas nu, met de toegenomen kracht van computers, worden bekeken in simulaties.

Het toevoegen van fermionen aan niet-Abelse ijktheorieën kan de aard van de interacties sterk veranderen. Deuzeman presenteert de resultaten van studies aan SU(3) ijktheorieën met toenemende aantallen quarks in de fundamentele representatie met behulp van computersimulaties. Na een korte inleiding op de effecten van het introduceren van dynamische quark in dergelijke berekeningen worden resultaten over het toevoegen van charm quarks in grootschalige berekeningen gegeven.Vervolgens wordt voorbij de fenomenologie van het Standaard Model van deeltjesfysica gegaan, om te kijken naar de effecten van grote hoeveelheden lichte quarks. Eerdere resultaten uit storingsrekening laten zien, dat de theorie voorbij een bepaalde kritische hoeveelheid quarks in een nieuwe fase terecht zou kunnen komen. De precieze hoeveelheid quarks waarbij dat gebeurt (en zelfs het bestaan van zo'n fase überhaupt) werd echter betwist. Met behulp van methoden geïnspireerd door de natuurkunde van faseovergangen wordt in dit proefschrift aangetoond dat zo'n nieuwe fase afwezig is bij het toevoegen van acht quarks. Bij twaalf quarks, daarentegen, zijn er sterke numerieke indicaties dat de theorie zich volkomen anders gedraagt en zich waarschijnlijk inderdaad in een dergelijke nieuwe fase bevindt. Voorlopige resultaten over de eigenschappen van deze theorie worden gegeven.

Albert Deuzeman (Woudsend, 1980) studeerde natuurkunde in Groningen. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Centrum voor Theoretische Natuurkunde van de RUG. Deuzeman gaat door als postdoc bij de universiteit van Bern, Zwitserland.