Mesure des fonctions spectrales du lepton et applications a la chromodynamique quantique

Measurement of the spectral functions and applications to quantum chromodynamics

• Auteur / Autrice : ANDREAS HOCKER
• Direction : Michel Davier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La mesure des fonctions spectrales hadroniques vectorielle (v) et axiale (a) du lepton est presentee et des etudes phenomenologiques dans le cadre de la chromodynamique quantique (qcd) sont effectuees. L'analyse est basee sur un echantillon de donnees enregistre par le detecteur aleph au collisionneur e#+e#- lep de 1991 a 1994. Pour obtenir les spectres de masse physiques qui determinent les fonctions spectrales, les spectres de masse mesures sont deconvolues des effets du detecteur en utilisant une nouvelle methode, basee sur une inversion de la matrice de reponse du detecteur regularisee. Les effets systematiques experimentaux et lies a la deconvolution sont etudies avec une evaluation des incertitudes correspondantes. Avec l'hypothese de la conservation des courants vectoriels (cvc), les fonctions spectrales vectorielles dominantes de deux et quatre pions et la fonction spectrale vectorielle totale sont comparees aux sections efficaces e#+e#- correspondantes. Un ajustement du facteur de forme du pion, qui permet d'extraire la difference en masse et en largeur entre les etats charges et neutres du (770), est effectue en combinant les donnees et e#+e#-. Les resultats sont m###(#7#7#0#) m###(#7#7#0#) = (0. 0 1. 0) mev/c#2 et ###(#7#7#0#) ###(#7#7#0#) = (0. 1 1. 9) mev/c#2. Plusieurs regles de somme de la qcd chirale sont comparees aux mesures et les transformees de borel de la regle de somme de das-mathur-okubo sont utilisees pour mesurer la polarisabilite du pion, soit #e = (2. 68 0. 91) 10#-#4fm#3. Les largeurs hadroniques et certains moments spectraux, calcules a partir des fonctions spectrales v et a, sont exploites pour mesurer #s et les contributions non-perturbatives a l'echelle de la masse du. La mesure la plus robuste est obtenue utilisant la somme inclusive (v + a), avec le resultat #s(m#r) = 0. 348 0. 017, soit #s(m#z) = 0. 1211 0. 0021 apres l'evolution a la masse du boson z. L'approche du developpement en produits d'operateurs (ope) est testee experimentalement en faisant evoluer la largeur hadronique d'un fictif de masse plus petite que m#. Un accord entre les donnees et la prediction theorique pour le cas inclusif (v + a) est observe jusqu'a une masse de 0. 8 gev/c#2. La difference des largeurs hadroniques (v a) permet d'etudier directement le comportement non-perturbatif et d'extraire la dimension dominante du developpement ope aux alentours de la masse du : d = 6. 9 0. 5. Comme application complementaire, les fonctions spectrales vectorielles du sont utilisees pour ameliorer la precision de la determination experimentale de la contribution hadronique au moment magnetique anormal du muon, a# = (g 2)/2, et a l'evolution de #q#e#d(m#2#z) a la masse du boson z. Les resultats obtenus sont a#h#a#d# = (701. 1 9. 4) 10#-#1#0 et #h#a#d(m#2#z) = (281. 7 6. 2) 10#-#4, soit #-#1(m#2#z) = 128. 878 0. 085.