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Dissoziation von Charmonium mit Mesonen in einem nichtrelativistischen Quarkmodell

Gail, Annette


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Charmonium , Meson , nichtrelativistisches Quarkmodell
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Theoretische Physik I
Fachgebiet: Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Diplomarbeit, Magisterarbeit
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2000
Publikationsdatum: 23.04.2001
Kurzfassung auf Deutsch: Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Meson-Meson-Streuung mit Hilfe eines nichtrelativistischen Quark-Austauschmodells untersucht. Insbesondere
wurde die Dissoziation des J=psi-Mesons mit leichteren Mesonen berechnet, da die-
se Querschnitte von zentraler Bedeutung für die Interpretation der Experimente
am CERN in Pb + Pb Reaktionen sind. Ein kleiner Wirkungsquerschnitt des
J=psi-Mesons mit anderen Mesonen ist bei einer Schwerionenkollision ein Hinweis
darauf, dass sich während des Stosses in der frühen Phase ein Quark-Gluon-Plasma
ausgebildet hat.

Grundlegend für die vorgenommenen Berechnungen sind die speziellen Eigen-
schaften von Quarks und Gluonen, wie z.B. die Quantenzahl Farbe in der QCD
und das Phänomen der impulsabhängigen Kopplungskonstante alphas(Q2). Zunächst
erfolgte eine Betrachtung verschiedener Quark-Potential-Modelle sowie der La-
grangefunktion der QED und deren Erweiterung auf die QCD. Anschliessend wur-
de das Verhalten von Quarks und Gluonen bei hohen Temperaturen und Dichten
beschrieben und die herausragende Bedeutung der J=psi-Dissoziation im Quark-
Gluon-Plasma dargestellt.

Darüber hinaus wurde das nichtrelativistische Quark-Potential-Modell mit einer
Erweiterung für die Spin-Spin-Wechselwirkung vorgestellt. Dieses Modell geht
auf die Arbeiten von Barnes und Wong [35, 32, 36] zurück. Mit diesem nichtrela-
tivistischen Quark-Potential-Modell wurden zunächst die Eigenfunktionen einer
Reihe von Mesonen im Ortsraum berechnet. Die verwendeten Mesonen haben
alle eine genügend hohe Masse, um nichtrelativistisch beschrieben werden zu
können. Um die Meson-Meson-Streuung im Impulsraum berechnen zu können,
wurden alle Eigenfunktionen und das Quark-Antiquark-Potential in den Impulsraum transformiert.

Der Meson-Meson-Streumechanismus wird mit dem Konstituentenquark-Austauschmodell beschrieben. Die dabei auftretenden vier Born'schen Streuprozesse
wurden mit Hilfe der Monte-Carlo-Integration berechnet, wobei in die Übergangs-
matrixelemente die Wellenfunktionen der ein- und auslaufenden Mesonen sowie
der Quark-Antiquark-Hamiltonoperator im Impulsraum eingehen.