Etkin alan teorisinde vektör mezon oktet ile baryon oktetin etkileşimi ve nükleon-deltanın aksiyal geçiş yapı faktörleri

Abstract

Bu tez, klasik Dirac sınırlama analizi kullanarak vektör mezonların baryonlarla etkileşiminin sınırlama yapısını araştırmaktadır. Güçlü etkileşmelerin simetrileri hadronların dinamiklerinin anlaşılmasında oldukça önemlidir. Bu sebeple temel teori kuantum renk dinamiği (KRD)'nin tüm simetrileri ile uyumlu en genel Lagranjiyen ele alınmıştır. Bir-halka mertebesinde etkin alan teorisi (EFT)'nde renormalize edilebilirlikten kaynaklanan sınırlamaları araştırmak için, vektör mezon oktetin temel durum baryon oktet ile etkileşimini temsilen ilk mertebe etkin Lagranjiyen kullanılmıştır. Buna ek olarak, bir-halka mertebesindeki renormalize edilmiş çiftlenim sabitleri arasında ilişkiler elde edebilmek için, etkileşen sisteme pertürbatif renormalizasyon öz-tutarlılık koşulu uygulanmıştır. Ayrıca, bu tezde, karmaşık kütle renormalizasyon uygulaması (CMS) kullanılarak, relativistik baryon kiral pertürbasyon teorisi (BChPT)'nde bir-halka mertebeye kadar aksiyal nükleon-delta geçiş yapı faktörlerinin hesabı yapılmıştır. Yapı faktörler, nükleonun yapısını dışa vuran en temel gözlemlenebilirlerden biridir. Bu geçiş teorik olarak oldukça çalışılmasına rağmen, deneysel bilgi yok denecek kadar azdır. Bununla birlikte, yakın gelecekte yüksek hassasiyetli yapı faktör ölçümleri planlanmaktadır. Elde edilen sonuçlar diğer teorik modellerle karşılaştırılmıştır.

The thesis investigates the constraint structure of the interaction of vector mesons with baryons using the classical Dirac constraint analysis. The symmetries of the strong interactions are very important to understand the dynamics of the hadrons. For that reason the most general Lagrangian compatible with the symmetries of the underlying theory is considered. We focus on the lowest-order effective Lagrangian for the interaction of the vector meson octet with the ground-state baryon octet to investigate the constraints resulting from renormalizability in the sense of effective field theory at the one-loop level. In addition, we require the self-consistency condition of the interacting system in terms of perturbative renormalizability to obtain relations for the renormalized coupling constants at the one-loop level. This thesis is also concerned with the computation of axial nucleon-delta transition form factors in relativistic baryon chiral perturbation theory with the complex mass renormalization scheme up to and including one-loop order. The form factors are one of the most basic observables which are externalizing the structure of the nucleon. Although this transition is theoretically quite studied, experimental information is much less accurate in the present. However, in the near future high precision form factor measurements are planned. We compare the results with other theoretical models.