Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | fisica |
| Título: | Bariones en la expansión en la inversa del número de colores de la cromodinámica cuántica |
| Título alternativo: | Baryons in the inverse color number expansion of quantum chromodynamics |
| Autor: | González de Urreta, Emiliano José |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | CONICET - Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Centro Atómico Constituyentes. Laboratorio TANDAR
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| Publicación en la Web: | 2015-09-29 |
| Fecha de defensa: | 2015-03-20 |
| Fecha en portada: | 2015-03 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Físicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Física |
| Director: | Scoccola, Norberto Nerio |
| Consejero: | Mininni, Pablo Daniel |
| Jurado: | Sassot, Rodolfo; Civitarese, Osvaldo; Saraceno, Marcos |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | QCD; NC GRANDE; SIMETRIAS; BARIONES DEL MULTIPLETE [70, 1-]; MASAS Y ANCHOS DE DECAIMIENTO; MEZCLA DE ESTADOSQCD; LARGE NC; SYMMETRIES; [70,1-]-PLET BARYONS; MASSES AND DECAY WIDTHS; STATE MIXINGS |
| Tema: | física/física cuántica
física/física de partículas
física/teoría de campos
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| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5723_GonzalezdeUrreta |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5723_GonzalezdeUrreta.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5723_GonzalezdeUrreta |
| Ubicación: | FIS 005723 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. González de Urreta, Emiliano José. (2015). Bariones en la expansión en la inversa del número de colores de la cromodinámica cuántica. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5723_GonzalezdeUrreta |
Resumen:
Se investigan las propiedades de los bariones excitados pertenecientes al primer multipletede paridad negativa en el marco de la expansión en la inversa del número de colores dela Cromodinámica Cuántica. En particular, se busca realizar un análisis de las masas y losdecaimientos de los correspondientes bariones no-extra˜nos y sentar las bases para la inclusiónen dicho análisis de los bariones con extra˜neza. Para investigar las propiedades de los barionesen la expansión en la inversa del número de colores, primero se determinan las funcionesde onda debidamente simetrizadas de los bariones relevantes cuando el número de colores esgrande. Una vez establecidas dichas funciones de onda, se procede a calcular los elementos dematriz de los operadores que aparecen en distintos observables. De esta manera se obtienensus dependencias con el número de colores. A partir de los elementos de matriz relevantesse hallan los coeficientes libres que acompa˜nan a cada uno de los operadores que aparecena un cierto orden de potencia en 1/Nc. Para ello se ajustan los observables calculados a losdatos empíricos disponibles. Se busca realizar un análisis global de estos observables ya que,en general, las posibles mezclas entre estados con los mismos números cuánticos vinculan adichos observables entre sí. Determinamos que un estudio numérico simultáneo de las masasy los anchos de decaimiento fuerte y electromagnéticos de los bariones del sector no-extra˜nopredice valores de los ángulos de mezcla que son compatibles con los obtenidos en los análisisindependientes para los decaimientos electromagnéticos y fuertes. Además se observa que ladegeneración presente en las soluciones para los estudios independientes de masas y decaimientosfuertes desaparece en el análisis simultáneo. Por último, se llega a una conclusiónsobre el problema de la asignación de los estados teóricos con los estados físicos, que sepuede dar de cuatro maneras diferentes. Se encuentra que hay una asignación favorecida. Encuanto a la inclusión en el análisis de los bariones con extra˜neza, se consideran primeramentelos decaimientos fuertes en forma independiente, ya que no existían estudios previos de estetipo. Para ello se debieron considerar operadores de decaimiento que tuvieran en cuenta losefectos de ruptura de simetría debido a la diferencia entre las masas de los quarks “up” y “down” con la del “strange”. Entre otras conclusiones se obtuvo que en algunos casos losefectos de ruptura de simetría son importantes y que los operadores de 1-cuerpo son los másrelevantes, a pesar que los de 2-cuerpos son importantes para obtener un mejor ajuste. Porúltimo realizamos un primer estudio consistente de las masas y los decaimientos fuertes delmultiplete completo de bariones en el marco de un esquema perturbativo para el tratamientode la ruptura de simetría en las masas previamente utilizado en la literatura. Los resultadosobtenidos indican que si bien las características generales de los ajustes independientes sesiguen conservando en el ajuste global realizado, las dificultades encontradas para describir algunos decaimientos sugieren la necesidad de considerar mejores aproximaciones en futuroscálculos.
Abstract:
We investigate the properties of excited baryons belonging to the first negative paritymultiplet within the inverse color number expansion formalism of Quantum Chromodynamics. In particular, we seek to make an analysis of the masses and decays of the correspondingnon-strange baryons and to set the base for the inclusion in this analysis of strange baryons. To investigate the baryon properties using the inverse colour number expansion, first theproperly symmetrized wave functions are determined, for the relevant baryons when thenumber of colours is large. Once such wavefunctions are established, the matrix elements ofthe operators appearing in different observables are calculated, obtaining in this way, theirdependence on color number. Starting from the relevant matrix elements, we find the freecoefficients of each operator at a given order of a power of 1/Nc. For that purpose, the calculatedobservables are fitted to available empirical data. A global analysis of these observablesis sought for, since, in general, the possible mixtures between states with equal quantumnumbers relate these observables amongst themselves. It is found that a simultaneous numericalstudy of the masses and the strong and electromagnetic decay widths of baryons in thenon-strange sector predicts mixing angles that are compatible with those obtained from theindependent analysis of the electromagnetic and strong decay widths. Also, it is observedthat the degeneracy present in the solutions for the independent studies of the masses andstrong decays disappears in the simultaneous analysis. Finally a conclusion is reached for theproblem of assigning the theoretical states to the physical states, which can be done in fordifferent ways. It is found that there is one favoured assignment. Concerning the inclusionin the analysis of strange baryons, we first consider strong decays independently, since therewere no previous studies of this kind. For this purpose we had to consider the decay operatorsthat took into account the effects of symmetry breaking due to the differences between theup and down quark masses and that of the strange quark. Amongst other conclusions, weobtained that in some cases the effects of simmetry breaking are important and that the onebody operators are the most relevant, even though the two body operators are important toobtain a better fit. Finally, we make a first consistent study of the masses and strong decaysof the complete baryon multiplet within a perturbative scheme for the treatment of symmetrybreaking in the masses previously used in the literature. The results obtained indicatethat even though the general characteristics of the independent fits are still conserved in theglobal fit, difficulties are found to describe some decays, which suggests the need to considerbetter approximations in future calculations.
Citación:
---------- APA ----------
González de Urreta, Emiliano José. (2015). Bariones en la expansión en la inversa del número de colores de la cromodinámica cuántica. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5723_GonzalezdeUrreta
---------- CHICAGO ----------
González de Urreta, Emiliano José. "Bariones en la expansión en la inversa del número de colores de la cromodinámica cuántica". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2015.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5723_GonzalezdeUrreta
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