Le processus de fragmentation des quarks polarisés transversalement

Abstract

Le pr´esent m´emoire s’est focalis´e sur le processus de fragmentation d’un quark transversalement polaris´e, un sujet particuli`erement pertinent pour effectuer la polarim´etrie des quarks et acc´eder ainsi `a la fonction de distribution des partons transverses, n´ecessaire pour sp´ecifier compl`etement la structure du nucl´eon dans le cas colin´eaire. Etant dans la r´egion non perturbative de QCD pour ´etudier le processus de fragmentation, on adopte des mod`eles comme le mod`ele sp´ectateur ou les mod`eles de multiproduction. Le travail pr´esent´e ici est bas´e sur un mod`ele de multiproduction, de type Feynman-Field avec la distribution de s´eparation obtenue dans un formalisme de fragmentation de cordes. Nous avons consacr´e une grande partie du m´emoire `a l’introduction du formalisme de la fragmentation des cordes, `a partir de la description de la corde relativiste vibrante qui nous a permis d’introduire le mod`ele yo-yo (Chapitre 2). un mod`ele sym´etrique de Lund qui d´ecrit bien le processus de fragmentation d’un quark non polaris´e et qui est utilis´e dans des programmes de simulation comme JETSET et Pythia ayant ´et´e pr´esent´e au chapitre 3. A la fin du chapitre 3, nous avons discut´e de la La recette de Lyon (Artru-Belghobsi) qui prend en compte de mani`ere simple les corr´elations dynamiques entre quarks dans le processus de fragmentation absent dans Pythia.on a montr´e comment introduire le spin des quarks dans le mod`ele de fragmentation des cordes `a partir du mod`ele multip´eriph´erique simple propos´e par X. Artru bas´e sur le m´ecanisme 3P0. puis en ´ecrivant l’´el´ement de matrice g´en´erale pour la d´esint´egration de la corde. De l`a, il a ´et´e possible d’extraire la distribution de splitting polaris´ee et de donner une nouvelle recette pour la simulation d’une fragmentation de quark polaris´e transversalement. Pour impl´ementer cette nouvelle recette dans un programme de simulation [25], on a ´ecrit sous une forme plus simple et plus appropri´ee en effectuant les calculs analytiques, lorsque cela ´etait possible. Cette recette finale a ´et´e le point de d´epart de la construction de notre programme de simulation. Il ´etait n´ecessaire d’´ecrire de nouvelles routines compliqu´ees qui utilisent des techniques pour la g´en´eration de nombres al´eatoires avec une distribution stochastique en raison de la structure compliqu´ee de la distribution de splitting. Chaque routine a ´et´e test´ee avant d’ˆetre reli´ee `a toutes les autres produisant le code final. La description du programme a ´et´e donn´ee ci-dessus (sous forme d’un organigramme). Une fois notre code termin´e, on a commenc´e `a explorer l’espace des param`etres du mod`ele. Les cinq param`etres libres du mod`ele ont ´et´e fix´es on a voulu comparer les r´esultats issus de la simulation avec des donn´ees exp´erimentales mais malheureuse57 ment, peu de donn´ees disponibles `a l’heure actuelle pour arriver `a le faire, cela pourrait se faire un jour. N´eanmoins, on peut comparer les r´esultats sur la fragmentation non polaris´ee avec les distributions du moment transverse des hadrons produits dans SIDIS de nucl´eations non polaris´ees. et avec des fonctions de fragmentation non polaris´ees et tabl´ees.