Ağır-hafif ve ağır mezonların termal KRD toplam kuralları yöntemi ile sonlu sıcaklıklarda incelenmesi
The investigation of heavy-light and heavy mesons with thermal QCD sum rules at finite temperature
Yazar: GÜLŞAH KAYA
Danışman: PROF. DR. ELŞEN VELİ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Ağır-hafif ve ağır mezonların hadronik özelliklerinin sonlu sıcaklıklarda incelenmesi, ağır iyon çarpışma deney sonuçlarının anlaşılabilmesinde oldukça önemli bir rol oynamaktadır. Bu özellikleri incelemek için literatürde çok sayıda farklı pertürbatif olmayan yaklaşımlar kullanılmaktadır. Bu yaklaşımlar arasında en başarılı yöntemlerden biri, KRD Toplam Kuralları metodudur.KRD toplam kurallarının termal versiyonu T farklı 0'da bazı yeni özelliklere sahiptir. Bu yeni özelliklerden biri ortamda parçacıkların akımlar ile etkileşmesi olup, hadron spektral fonksiyonunun modifiye edilmesini gerektirir. Diğer yeni özellik ise sonlu sıcaklıkta maddenin durgun halde olduğu referans sisteminin seçimi sebebiyle, Lorentz invaryantlığın bozulması ve Wilson açılımında yeni operatörlerin ortaya çıkmasıdır.Bu tezin amacı, KRD Toplam Kuralları yöntemini kullanarak, mezon parametrelerinin sonlu sıcaklıklarda modifikasyonlarını incelemektir. Bu çalışmada, termal kuark propagatörü kullanılarak pertürbatif katkılar hesaplanmış, spektral yoğunluğun yok etme ve saçılma kısımları elde edilmiş ve alpha_{s} mertebesinde iki ilmekli katkılar gözönüne alınmıştır. Sonlu sıcaklıklarda T=0 durumuna ilaveten ortaya çıkan pertürbatif olmayan yeni katkılar da göz önüne alınarak ağır-hafif pseudoskaler D_{s} ve B_{s}, skaler D_{s0}(2317), ağır vektör J/psi ve Upsilon, aksiyal-vektör chi_b1 ve chi_c1 mezonların termal korelasyon fonksiyonu için Operatör Çarpım Açılımı incelenmiştir. Bu mezonlar için uygun ara kesit akımları kullanılarak Wilson katsayıları hesaplanmış, kütle ve leptonik bozunum sabitleri için Termal KRD Toplam Kuralları elde edilmiştir. Nümerik incelemelerde hadronik parametrelerin T~100MeV'e kadar değişmediği, ancak bu noktadan sonra kütlelerin ve bozunum sabitlerinin sıcaklığın artmasıyla azalmaya başladığı görülmüştür.

Abstract:
The investigation of heavy-light and heavy mesons hadron properties at finite temperature can play an essential role in understanding the results of the heavy ion collision experiments. To investigate these features, a lot of different nonperturbative approaches is used in literature. Among these approaches, one of the most successful methods is the QCD Sum Rules method.Thermal version of QCD sum rules method has some new features at non zero temperature. One of these new properties is the interaction of the current with the particles in medium, which requires the modification of hadron spectral function. The other new feature is the breakdown of Lorentz invariance at finite temperature caused by the choice of the reference frame in which matter is at rest and new operators appear in the Wilson expansion.The aim of this thesis is to investigate at finite temperature modifications of meson parameters using QCD Sum Rules method. In this study, perturbative contributions were calculated using thermal quark propagator, annihilation and scattering parts of spectral density were obtained and the alpha_{s} ? order of two loops contributions were taken into account. Taking into account the new nonperturbative contributions which appears at finite temperature, in addition to the T=0 case, Operator Product Expansion (OPE) was investigated for thermal correlation functions of heavy-light pseudoscalar D_{s} and B_{s}, scalar D_{s0}(2317), heavy vector J/psi and Upsilon and aksiyal-vector chi_b1 and chi_c1 mesons masses and leptonic decay constants. Using interpolating currents for these mesons, Wilson coefficients was calculated and Thermal QCD Sum Rules was obtained for masses and leptonic decay constants. In numerical analysis, the hadronic parameters remain unchanged up to T~100MeV, but after this point, masses and decay constants were started to decrease with increasing temperature.