Producción electromagnética de mesones ligeros

Resumen

A pesar de que la Cromodinámica Cuántica (QCD) está considerada como la teoría correcta de la interacción fuerte, en el rango de energías del nucleón y de las resonancias nucleónicas el enfoque perturbativo inherente a QCD no es adecuado. Por tanto se ha de confiar en un enfoque efectivo si nos interesa conocer las propiedades de las resonancias nucleónicas y los proceso en los que se ven involucradas, principalmente la producción de mesones, que es el canal dominante. En la presente tesis doctoral se desarrolla un modelo de totoproducción de piones en nucleones libres, que se ha probado como de los mejores mecanismos para el estudio del nucleón y de sus resonancias así como para el estudio del papel del pión y las resonancias en los núcleos. El modelo de fotoproducción está basado en un enfoque de la lagrangianos efectivos que incluye siete resonancias nucleónicas además de los términos de Born y el intercambio de mesones vectoriales. El modelo incorpora un tratamiento moderno de las resonancias de spín 3/2 que evita patologías presentes en modelos anteriores. Otras características importantes del modelo son la simetría quiral, la invariancia gauge y la simetría de intercambio. Utilizo el modelo combinado con técnicas modernas de optimización basadas en algoritmos genéticos para establecer los parámetros de las resonancias en base a la base de datos mundial de multipolos electromagnéticos. En la tesis se presentan resultados para los multipolos electromagnéticos, secciones eficaces diferenciales, asimetrías y secciones eficaces totales para todos los procesos de producción de un pió de nucleones libres. Se obtiene un buen ajuste global desde la energía umbral hasta 1 GeV en el sistema de referencia del laboratorio.