نظریه میدان گرمایی و کاربرد آن در پلاسمای کوارک- گلئون

در پایان نامه ی حاضر به بازخوانی نظریه میدان گرمایی می پردازیم. در واقع، به بررسی اثر های دمایی روی سیستم های کوانتومی نسبیتی علاقه مندیم؛ این اثرها در نظریه میدان متعارف نادیده گرفته می شوند. رویکردی که برای تعمیم نظریه میدان دمای صفر به نظریه میدان گرمایی برمی گزینیم، ایجاد رابطه بین نظریه میدان و مکانیک آماری از طریق فرمول بندی زمان موهومی است. نشان داده می شود که دو کمیت اساسی در نظریه میدان و مکانیک آماری یعنی دامنه ی گذار از خلأ به خلأ و تابع پارش، در فرمول بندی انتگرال مسیر طی یک چرخش ویک با یکدیگر متناظر هستند. نظریه میدان های اسکالر و پیمانه ای در یک زمینه ی گرمایی با بررسی انتشارگرها و خودانرژی ها مورد مطالعه قرار می گیرند و دیده می شود که چگونه ذرات جرم های گرمایی بدست می آورند. همچنین با استفاده از نظریه ی اختلال به بررسی نظریه های برهم کنشی می پردازیم. در این رهیافت، لاگرانژی و در نتیجه، تابع پارش را به دو بخش آزاد و برهم کنشی تفکیک کرده و جملات تصحیحی را مرتبه به مرتبه بدست می آوریم. نظریه اختلال ساده، خصوصاً در نظریه های پیمانه ای از جمله qcd مشکلاتی مانند واگرایی و نتایج وابسته به پیمانه را به دنبال دارد، از اینرو لازم است تا یک نظریه اختلال اصلاح شده و یا به عبارتی یک نظریه ی موثر را توسعه دهیم. این کار با استفاده از تکنیک حلقه ی گرمایی سخت، htl ، انجام می شود. در انتها، به عنوان یکی از کاربرد های مهم نظریه میدان گرمایی، پلاسمای کوارک- گلئون را که احتمال تولید آن در برخورد یون های سنگین نسبیتی وجود دارد، مورد بازخوانی کوتاه قرار خواهیم داد.