Βαρυονική Ενεργός Θεωρία Χειρομορφίας και το Μοντέλο Διεγερμένων Καταστάσεων
Creators: name: Πυρετζίδης, Κωνσταντίνος Αθανασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Αδρονική Φυσική
Μοντέλο Διεγερμένων Καταστάσεων
Ενεργές Θεωρίες Πεδίου
Hadron Physics
Effective Field Theories
Resonance Model

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία είναι μία φαινομενολογική μελέτη με σκοπό την περιγραφή των ιδιοτήτων και των αλληλεπιδράσεων των αδρονιών στις χαμηλές και ενδιάμεσες ενέργειες, καθώς και τον τρόπο παραγωγής τους. Η εργασία ξεκινά από την Κβαντική Χρωμοδυναμική(QCD), η οποία είναι η κύρια θεωρία που περιγράφει τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις και τις ιδιότητες όλων των ισχυρών αλληλεπιδρώντων σωματιδίων.Η κβαντική Χρωμοδυναμική παρόλο που αποτελεί τον κύριο μηχανισμό περιγραφής των αδρονίων, είναι μη-επιλύσιμη για τις χαμηλές λόγω της μεγάλης σταθεράς ζεύξης της. Για τον λόγω αυτό χρησιμοποιούνται Ενεργές Θεωρίες(Effective Field Theories). Η κύρια εφαρμογή είναι η Διαταρακτική Θεωρία Χειρομορφίας(Chiral Pertubation Theory/χPT) ή Ενεργός Θεωρία Χειρομορφίας(χEFT), η οποία χρησιμοποιεί το αυθόρμητο σπάσιμο της ακούσιας συμμετρίας που παρουσιάζει η Κβαντική Χρωμοδυναμική στο όριο της μηδενικής μάζας των κουαρκ. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την δημιουργία μίας ενεργούς θεωρίας για την περιγραφή των ψευδοβαθμωτών μεσονίων, η οποία μπορεί να λυθεί διαταρακτικά. Στην συνέχεια στο πλαίσιο της χPT προστίθενται όλοι οι εναπομείναντες βαθμοί ελευθερίας που βρίσκονται στις χαμηλές ενέργειες, δηλαδή τα διανυσματικά μεσόνια και τα βαρυόνια. Επίσης ελέγχεται η επανακανονικοποιησιμότητα της θεωρίας, η οποία είναι προβληματική μετά την προσθήκη των βαρυονίων. Για την λύση αυτού του προβλήματος χρησιμοποιείται ένα πλαίσιο ,από τα διάφορα τα οποία μπορούν να λύσουν το εν λόγω πρόβλημα, η Διαταρακτική Θεωρία Χειρομορφίας Βαρέων Βαρυονίων (Heavy Baryon Chiral Pertubation Theory/HBχPT). Τέλος, χρησιμοποιείται ένα μοντέλο επηρεασμένο από την BχPT (Διαταρακτική Θεωρία Χειρομορφίας Βαρυονίου) , για την διενέργεια υπολογισμών σε ενδιάμεσες ενέργειες, περιοχή που η BχPT δεν είναι εφαρμόσιμη. Το μοντέλο αυτό ονομάζεται Μοντέλο Διεγερμένων Καταστάσεων(Resonance Model) και σαν χαρακτηριστικό έχει την ημιεμπειρική χρήση των πειραματικών παρατηρήσεων της δημιουργία ζεύγους Καονίου-Υπερονίου από διεγερμένες νουκλεονικές καταστάσεις για την ανάπτυξη ενός μηχανισμού δημιουργίας Παράδοξων Σωματιδίων(Strange Particles) σε σκεδάσεις νουλεονίου-νουκλεονίου. Με βάση αυτό το μοντέλο γίνονται μερικοί θεωρητικοί υπολογισμοί για τις αντιδράσεις N N σε N ΛK και N N σε N ΣK , οι οποίοι συγκρίνονται με πειραματικά δεδομένα
description: This dissertation is a study of phenomenological theories describing the interactions between Baryons and mesons with the objective to probe the interactions, properties and production of low-lying strange Hadrons. The analysis starts from Quantum Chromodynamics, the Quantum Field Theory responsible for all strongly interacting particles and their phenomena. Since QCD is an unsolvable theory due to the High coupling constant at low energies, the discussion continues to theories that contain all the symmetries of QCD but have perturbative characteristics. Thus, Chiral Pertubation Theory(χPT) is formulated. To include all the Degrees of Freedom/Particles that appear in the low energy spectrum, some extensions have been made to χPT, adding the baryon octet, the vector mesons and the baryon decuplet. The problem of renormalization is faced because the theory after adding baryons is not well behaved after the leading order. This problem has many potential solutions, in this study the Heavy Baryon prescription has been used. In order to highlight its use, an example has been made for the baryon mass renormalization. A drawback of χPT is that its applicability is limited at a very narrow region of energies. The final chapter discusses a relativistic tree level model, the Resonance Model that is inspired from BχPT and is used to probe the intermediate energies region. The Resonance model is a semi-empirical model that lies on the observational fact that nucleon