Théorie statistique des champs - Tome 2

François David

Publié par Coédition CNRS/EDP Sciences, le 16 juin 2022

632 pages

Résumé

Les idées du groupe de renormalisation développées pour la physique statistique dans les années 1970, en grande partie par Kenneth Wilson (prix Nobel 1982), ont entièrement renouvelé ce que l'on appelait la théorie relativiste des champs quantiques, née dans les années 1930 et développée sous la forme de l'électrodynamique quantique dans les années 1950. Un résultat de ce renouvellement est la théorie statistique des champs, une boite à outils de tout physicien théoricien, de la physique des hautes énergies à la physique statistique. Ce livre, qui repose sur un enseignement de plusieurs années, notamment dans le parcours "Physique théorique" du Master 2 "Concepts fondamentaux de la physique", à l'Ecole normale supérieure, est une introduction pédagogique à cet ensemble incontournable de notions. Il est destiné aux étudiants et aux chercheurs. La théorie statistique des champs repose sur l'analogie entre les fluctuations quantiques d'un système quantique et les fluctuations thermiques d'un système classique relié. Le premier tome était consacré à l'aspect "quantique" de la théorie des champs. Ce deuxième tome est consacré au point de vue et aux applications "physique statistique" de la théorie quantique des champs. Après une introduction aux phénomènes critiques, le groupe de renormalisation de Wilson dans l'espace réel est présenté en détail, et ses relations arec le groupe de renormalisation perturbatif sont discutées de façon approfondie. Les applications du groupe de renormalisation au calcul des exposants critiques sont présentées pour un certain nombre de cas. Le livre aborde les modèles de spins et les modèles sigma non linéaires, le rôle des excitations topologiques (vortex), le modèle XY et la transition de Kosterlitz-Thouless. Il introduit également les modèles simples de polymères, les chaines de spins quantiques, les phénomènes de mouillage, les membranes flexibles. Un chapitre introduit aux effets de taille finie dans les systèmes critiques. Enfin un dernier chapitre constitue une introduction à l'invariance d'échelle et à l'invariance conforme, en particulier en deux dimensions.