Bulk viscosity of a pion gas

In this thesis, we study kinetic theory and chiral perturbation theory, which are employed to compute the bulk viscosity of a gas of pions at temperatures below the QCD crossover temperature, for the physical value of m, to lowest order in chiral perturbation theory. Bulk viscosity is controlled by number-changing processes which become exponentially slow at low temperatures when the pions become exponentially dilute, leading to an exponentially large bulk viscosity ζ ∼ (F^8/m^5)*exp(2m/ T), where F ≃ 93 MeV is the pion decay constant.La théorie cinématique des particules et la théorie perturbative chirale sont d'abord presentées. Grâce à ces outils, la viscosité volumique d'un gaz de pions à une température en-deçà de la température de transition de phase de la chromodynamique quantique est calculée pour la valeur expérimentale de m, au premier ordre de la théorie perturbative. À basse température, les processus affectant le nombre de particules ralentissent de manière exponentielle lorsque la densité des pions devient exponentiellement faible. Ces processus contrôlent la viscosité volumique, qui à son tour devient exponentiellement large ζ ∼ (F^8/m^5)*exp(2m/T), pour une constante de désintegration des pions F ≃ 93 MeV