Bibliographic Metadata

Title
Electromagnetic and axial structures of Baryon ground and resonant states / Ki-Seok Choi
AuthorChoi, Ki-Seok
CensorPlessas Willibald ; Canton Luciano
Published2011
Description127 Bl. : graph. Darst.
Institutional NoteGraz, Univ., Diss., 2011
Annotation
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (GND)Baryon / Vakuumzustand / Massenresonanz / Baryon / Vakuumzustand / Massenresonanz / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-29034 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
Files
Electromagnetic and axial structures of Baryon ground and resonant states [0.75 mb]
Links
Reference
Classification
Abstract (German)

Diese Dissertation widmet sich der Untersuchung der elektroschwachen Strukturen von Baryonen. Es wird eine umfassende Studie der elektromagnetischen und axialen Formfaktoren der Baryon-Grundzustände mit Flavors 'up', 'down' und 'strange' durchgeführt; hinsichtlich der Baryon-Resonanzen werden die axialen Ladungen untersucht. Die Dynamik für die Beschreibung der Baryonen wird durch das relativistische Konstituentenquark-Modell geliefert, von dem hier drei verschiedene Varianten zur Anwendung kommen. Die Rechnungen werden im Rahmen der relativistischen Quantenmechanik durchgeführt, wobei die elektromagnetischen und axialen Stromoperatoren auf Grund eines Spektator-Modells in der Punktform konstruiert werden.Während die Berechnung der elektroschwachen Formfaktoren auf einem bereits etablierten Formalismus beruht, wird für die axialen Ladungen eine allgemein gültige Formulierung entwickelt. Damit gelingt es, diese Größen für beliebige Baryon-Zustände und völlig allgemeine Wechselwirkungsmodelle zu berechnen.Es zeigt sich, dass mit relativistischen Konstituentenquark-Modellen im Rahmen eines Poincaré-invarianten Formalismus sowohl die elektromagnetischen wie insbesondere auch die hier erstmals berechneten axialen Formfaktoren aller Baryon-Grundzustände bis zu Impulsüberträgen von ca. 4 GeV2 insgesamt in guter Übereinstimmung mit dem Experiment beschrieben werden können. In Bezug auf die besonders sensitiven Größen, wie die elektrischen Radien und magnetischen Momente, liefert das Konstituentenquark-Modell, welches auf Goldstone-Boson-Austausch beruht, die besten Ergebnisse. In Fällen, wo keine experimentellen Daten vorliegen, stimmen die Vorhersagen gut mit Ergebnissen aus der Gitter-Quanten-Chromodynamik überein. Analoges gilt für die axialen Ladungen der Baryon-Grundzustände und Resonanzen, deren Werte bis auf einige schon bekannte Spezialfälle hier zum ersten Mal umfassend und konsistent präsentiert werden.

Abstract (English)

This thesis is devoted to the investigation of the electroweak structures of baryons. One performs a comprehensive study of the electromagnetic and axial form factors of baryon ground states with flavors 'up', 'down', and 'strange'; regarding baryon resonances the axial charges are investigated. The dynamics for the description of baryons is furnished by the relativistic constituent-quark model, of which three different variants are applied here. The calculations are performed in the framework of relativistic quantum mechanics, where the electromagnetic and axial current operators are constructed along a spectator model in the point-form.While the evaluations of the electroweak form factors are based on an already established formalism, one develops a generally valid formulation for the axial charges. Thereby it becomes possible to calculate these quantities for arbitrary baryon states and completely general interaction models.It turns out that relativistic constituent-quark models can describe in the framework of a Poincaré-invariant formalism not only the electromagnetic but also the axial form factors, which are calculated here for the first time for all baryons. Globally, a good agreement with experiment is achieved up to momentum transfers of about 4 GeV2. With regard to the particularly sensitive quantities, like the electric radii and magnetic moments, the constituent-quark model based on Goldstone-boson exchange yields the best results. In cases, where no experimental data exist, the predictions agree well with results from lattice quantum chromodynamics. The analogue is true for the axial charges of baryon ground and resonant states. Except for some special cases, their values are presented here for the first time comprehensively and consistently.