Titelaufnahme

Titel
Electroweak form factors of heavy-light mesons for space- and timelike momentum transfer / Oliver Senekowitsch
Verfasser/ VerfasserinSenekowitsch, Oliver
Begutachter / BegutachterinSchweiger, Wolfgang
Erschienen2014
Umfang79 S. : Zsfassung (2 Bl.) ; graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Hadron / Substruktur / Quarkmodell / Hadron / Substruktur / Quarkmodell / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-65724 Persistent Identifier (URN)
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Electroweak form factors of heavy-light mesons for space- and timelike momentum transfer [1.9 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die nicht-triviale innere Struktur der Hadronen, die sich in der tief-inelastischer Elektron-Proton Streuung etwa darin äußert, dass die Elektronen an punktförmigen Streuzentren innerhalb des Protons zu streuen scheinen, weckt in Experimentatoren und Theoretikern gleichermaßen den Wunsch diese Substruktur zu entschlüsseln. Das beobachtete Skalenverhalten in Verbindung mit Gell-Manns berühmter Einteilung der Hadronen in SU(3) Multipletts führte zu der Idee, Baryonen und Mesonen als aus (zumindest) drei Quarks beziehungsweise einem Quark und einem Antiquark aufgebaut zu betrachten. Eine Möglichkeit diese Substruktur zu untersuchen ist die Beschreibung der Hadronen durch Valenz- beziehungsweise Konstituenten-Quark-Modelle. Diese Diplomarbeit befasst sich mit der elektroschwachen Hadronstruktur, insbesondere mit der Berechnung von Formfaktoren für schwache Mesonübergänge, wie sie im Prinzip in Meson-Neutrino Streuprozessen und semileptonischen Mesonzerfällen gemessen werden können. Für raumartige Impulsüberträge, also für Meson-Neutrino Streuung, werden die Formfaktoren mit Hilfe eines Mehrkanal-Zugangs im Rahmen eines Konstituenten-Quark-Modells berechnet. Die Bakamjian-Thomas Konstruktion in Punkt-Form gewährleistet die Poincaré-Invarianz. Die Zerfalls-Formfaktoren, welche durch zeitartige Impulsüberträge gekennzeichnet sind, werden dann durch analytische Fortsetzung der raumartigen Ergebnisse gewonnen. Durch die analytische Fortsetzung der raumartigen Ergebnisse können die zeitartigen Formfaktoren im "Infinite-Momentum Frame" extrahiert werden, in dem erwartet wird, dass spezielle Nicht-Valenz-Beiträge, sogenannte Z-Graphen, unterdrückt sind. Um den Beitrag der Z-Graphen abzuschätzen werden die Ergebnisse der analytischen Fortsetzung mit direkten Zerfallsrechnungen, Gitterrechnungen und experimentellen Daten verglichen. Außerdem wird der Einfluss dieser Nicht-Valenz Beiträge auf "Heavy-Quark- Symmetrie" und "Heavy-Quark-Symmetriebrechung" untersucht.

Zusammenfassung (Englisch)

Since hadrons are known to possess a non-trivial structure ? they appear to consist of point-like constituents in deep inelastic electron-proton scattering for example ? both, experimentalists and theorists try to decipher this inner structure. The combination of the observed scaling behavior and Gell- Mann?s famous hadron classification into SU(3) multiplets led to the idea that baryons and mesons are made up by (at least) either three quarks or a quark and an antiquark, respectively. One possibility to learn about the hadron structure is to describe hadrons within quantum mechanics using a valence- or constituent-quark model. In order to investigate the electroweak structure of hadrons, weak transition form factors of pseudoscalar mesons for space- and timelike momentum transfer are calculated within the scope of this diploma thesis. Such form factors could, in principle, be measured in meson-neutrino scatttering or semileptonic meson decays, respectively. The form factors corresponding to spacelike momentum transfer are calculated using a coupled-channel approach and the point-form of relativistic dynamics, together with the Bakamjian-Thomas construction in the framework of a relativistic constituent-quark model. To obtain the corresponding decay form factors, the spacelike results are analytically continued into the timelike momentum transfer region. Such an analytic continuation approach is used in order to obtain the timelike form factors in the infinite-momentum frame of reference, where specific non-valence contributions, so called Z-graphs, are supposed to be suppressed. Comparisons to direct decay calculations, as well as lattice calculations and the sparse experimental data support this expectation. Also the influence of Z-graphs on heavy-quark symmetry and heavy-quark-symmetry breaking is investigated.