Titelaufnahme

Titel
Gauge theories: QCD & beyond : aspects of quark physics: from the phase transition to B-meson decays / vorgelegt von Markus Hopfer
Verfasser/ VerfasserinHopfer, Markus
Begutachter / BegutachterinAlkofer, Reinhard ; Fischer, Christian
Erschienen2014
UmfangIII, 166 S. : 2 Zsfassungen ; graf. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2014
Anmerkung
Zsfassungen in dt. und in engl. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Quantenchromodynamik / Flavour <Elementarteilchen> / Eichtheorie / Quantenchromodynamik / Flavour <Elementarteilchen> / Eichtheorie / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-76504 Persistent Identifier (URN)
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Gauge theories: QCD & beyond [20.23 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Es wird die Quantenchromodynamik (QCD) im Grenzwert einer relativ großen Anzahl an leichten, bzw. masselosen, Quark-Flavours untersucht. Die selbst-konsistente Lösung der Dyson-Schwinger-Gleichungen (DSGn) für den Quark-, Gluon- und Ghost-Propagator in der Landau-Eichung zeigt einen Phasenübergang. Falls die Anzahl an Quark-Flavours einen kritischen Wert übersteigt, ändert sich das Verhalten der Propagatoren drastisch. Neuartige Ordnungsparameter für den Center-Phasenübergang der QCD und verwandter Theorien werden hergeleitet. Die Richtigkeit der Konzepte wird für die QCD gezeigt. Zu diesem Zweck wird die DSG für den Quark Propagator in der Landau-Eichung selbst-konsistent bei endlichen Temperaturen gelöst. Weiters wird der Einfluss der Zwei-Loop-Diagramme in der DSG für den Gluon-Propagator in der Landau-Eichung untersucht. Die selbst-konsistente Lösung des Systems zeigt, dass das Squint-Diagramm erheblichen Einfluss im mittleren Impulsbereich hat, wohingegen das Sunset-Diagramm nur zusätzliche Korrekturen im Prozentbereich liefert. Es wird eine selbst-konsistente Lösung der Quark-Gluon-Vertex-Funktion in quenched QCD in der Landau-Eichung präsentiert. Die Resultate zeigen, dass dynamische chirale Symmetriebrechung zu zusätzlichen Tensorstrukturen führt, die ihr Maximum im mittleren Impulsbereich entwickeln. Diese Strukturen induzieren die dynamische Erzeugung von Masse im Quark-Propagator. Die maßgeblichen Strukturen, welche diese Effekte bedingen, können isoliert werden. Weiters werden Winkel-verteilungen von sequentiellen Zerfällen von B-Meson zum einen mittels einer effektiven Beschreibung über einen effektiven Hamilton-Operator und zum anderen mit Hilfe des Helicity-Formalismus betrachtet. Der Fokus der Untersuchung liegt darin, den Helicity-Formalismus zu verallgemeinern, um den semi-leptonischen Zerfall $Bightarrow K^*(ightarrow Kpi)ell^+ell^-$ zu beschreiben.

Zusammenfassung (Englisch)

Quantum Chromodynamics (QCD) with a relatively large number of light, resp. chiral, quark flavours is considered. A self-consistent solution of the quark, gluon and ghost propagator Dyson-Schwinger equations (DSEs) in Landau gauge exhibits a phase transition. Above the critical number of fermion flavours the non-perturbative running coupling develops a plateau over a wide momentum range, and the propagators follow a power law behaviour for these momenta. Novel order parameters for the center phase transition of QCD and related theories are derived. We prove the validity of the concept for QCD. To this end we perform a self-consistent treatment of the quark propagator DSE in Landau gauge at finite temperature. The impact of the two-loop diagrams in the Landau gauge gluon propagator DSE is investigated. We find that the squint diagram contributes sizeable in the mid-momentum regime, whereas the sunset diagram yields additional corrections only at the percent level. We present a self-consistent solution of the quark-gluon vertex function in quenched Landau gauge QCD. We find that dynamical chiral symmetry breaking leads to additional (non-perturbative) vertex structures which develop their maximal strength in the mid-momentum region. These structures trigger dynamical mass generation in the quark propagator. We are able to isolate the (few) decisive structures. Consequently, the complexity of the quark-gluon vertex tensor structure can be simplified considerably. We consider angular distributions of sequential (strange) B-meson decays using both, an effective (Hamiltonian) description as well as helictiy formalism techniques. We generalize the latter to describe the semileptonic decay $Bightarrow K^*(ightarrow Kpi)ell^+ell^-$.