Titelaufnahme

Titel
Resonances and decay widths within a relativistic coupled channel approach / Regina Kleinhappel
Verfasser/ VerfasserinKleinhappel, Regina
Begutachter / BegutachterinSchweiger Wolfgang
Erschienen2010
Umfang76 Bl. : graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2010
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Massenresonanz / Halbwertsbreite / Chiralität <Elementarteilchenphysik> / Konstituentenquarkmodell / Massenresonanz / Halbwertsbreite / Chiralität <Elementarteilchenphysik> / Konstituentenquarkmodell / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-24245 Persistent Identifier (URN)
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Resonances and decay widths within a relativistic coupled channel approach [0.52 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Bei der Behandlung von Hadron-Anregungen im Rahmen von Konstituenten-quark-Modellen wird ublicherweise deren Resonanzcharakter ignoriert. Da diestörungstheoretisch berechneten Zerfallsbreiten durchwegs zu klein herauskom-men, ist das ein Hinweis dafür, dass Hadron-Resonanzen nicht nur Bindungs-zustände von Valenz(anti)quarks sind, sondern auch Valenz(anti)quark-MesonKomponenten beinhalten sollten.Ein möglicher Zugang um solche Komponenten mit zu berücksichtigen istdas Chirale Konstituentenquark-Modell. Konstituentenquarks und Goldstone-Bosonen werden in diesem Modell als e?ektive Freiheitsgrade angesehen, welcheaus der Berechnung der chiralen Symmetrie der QCD resultieren.In meiner Arbeit wird ein Mehrkanal-Zugang verwendet, um die Dynamikder Goldstone Bosonen explizit zu berücksichtigen. Ich verwende die relativis-tische Punktform-Quantenmechanik in Verbindung mit der Bakamjian-Thomas-Konstruktion. Es ist formell möglich das Eigenwertproblem für den (gekop-pelten Kanal) Massenoperator zu einem Eigenwertproblem auf hadronischemNiveau zu reduzieren. Dieses Resultat gleicht dem Resonanz-Modell welches vonSato und Lee entwickelt wurde: ?nackte? Hadronzustände, welche durch einenMeson Loop gekoppelt sind. In meinem Fall sind die nackten HadronzuständeEigenzustände des reinen Con?nement Problems und diese werden durch Goldstone-Boson-Loops gekoppelt. Die Struktur des Hadrons schlägt sich nur noch in Formvon starken Formfaktoren an den Goldstone-Boson-Hadron-Vertizes nieder.In dieser Arbeit werden erste numerische Studien für ein einfaches Modellzur Berechnung von Resonanzen und Zerfallsbreiten von Mesonen vorgestellt.Dieses einfache Beispiel zeigt, dass das zu lösende Eigenwertproblem zuverlässigeResultate liefert welche zwar noch immer niedriger als experimentelle Werte sindaber um einiges höher als die störungstheoretisch berechneten.

Zusammenfassung (Englisch)

Within constituent-quark models the resonance character of hadron excitationsis usually ignored. The perturbatively calculated strong decay widths are no-toriously too small and this is an indication that a physical hadron resonanceis not just a simple bound state of valence (anti)quarks, but it should containalso (anti)quark-meson components.A natural starting point for including such components is the chiral constitu-ent-quark model. The e?ective degrees of freedom emerging from chiral symme-try breaking of QCD are constituent quarks and Goldstone bosons which coupledirectly to the constituent quarks.I propose to calculate hadron spectra via a coupled-channel approach inwhich the dynamics the Goldstone bosons is explicitly taken into account. Inorder to account for relativity in a proper way, I use the point-form of relativisticquantum mechanics in connection with the Bakamjian-Thomas construction. Ifthe con?ning force between (anti)quarks is represented by an instantaneous po-tential I am able to show formally that the eigenvalue problem for the (coupled-channel) mass operator can be reduced to an eigenvalue problem on the hadroniclevel. This result resembles the kind of resonance model developed by Sato andLee, i.e. ?bare" hadron states which are coupled via meson loops. In my case thebare hadrons are the eigenstates of the pure con?nement problem which becomecoupled via Goldstone-boson loops. The constituent structure of the hadronsenters only via strong form factors occurring at the Goldstone-boson-hadronvertices.I present ?rst numerical studies for a toy model of meson resonances in whichspin and ?avor of quarks and Goldstone bosons are neglected. The resultingdecay widths for the lowest excited states is of the order of 20MeV, i.e. largerthan perturbative results, but still below experimental decay widths of the lowestmeson excitations.