A Simetria Quiral e o Confinamento na Cromodinâmica Quântica

Nesta tese, vamos estudar algumas propriedades termodinâmicas da cromodinâmica quântica em condições extremas: alta temperatura e/ou densidade bariônica. Para começar, vamos investigar, no primeiro capítulo, a quebra da simetria quiral, e sua eventual restauração à temperatura finita, no contexto da redução dimensional de teorias de campos. Vamos calcular a constante de decaimento do píon, à temperatura finita, a partir de uma teoria efetiva dimensional reduzida, conforme sugerido na literatura. Dando sequência, discutiremos a restauração da simetria quiral, no caso de a quebra de simetria ter origem dinâmica, na presença de um potencial químico: real ou imaginário. Mostraremos que, enquanto para um potencial químico real a restauração da simetria é favorecida devido a existência de um meio denso, para o caso de um potencial químico imaginário a mesma não somente é dificultada como torna-se impossível para certos valores deste segundo. Isto acontece devido ao aparecimento de uma fase, para os campos fermiônicos, de maneira semelhante ao processo de anionização. Para finalizar, vamos mostrar, no segundo capítulo, como a transição de desconfinamento, em uma teoria em 2+1 dimensões, pode ser entendida como um efeito Aharonov Bohm. O desconfinameto seria uma transição do tipo BKT (Berezinsky-Kosterlitz-Thouless) idêntica à encontrada para um gás Coulombiano bi-dimensional. Discutiremos, ainda, a relevância física de alguns estados com energia livre e entropia negativas, que aparecem durante o cálculo de algumas quantidades termodinâmicas no regime desconfinado.