decay of hadrons in a first-principle approach

Inspiriert durch die nicht vernachlässigbare Rückkopplung zwischen der elektroschwachen und starken Wechselwirkung in Neutronen Stern Fusionen untersuchen wir in dieser Arbeit einige besondere Aspekte der dynamischen Rückkopplung in einer "first principle study". Dies impliziert eine kompliziertere Struktur für die Korrelationsfunktionen, da die elektroschwache Wechselwirkung verschiedene Symmetrien verletzt, insbesondere C und P. Um mit der Symmetriestruktur und den verschiedenen Skalen in unserem System zurechtzukommen, verwenden wir die Funktionalenmethoden.Im ersten Schritt untersuchen wir die explizite Brechung der C-, P- und Flavorsymmetrie für das einfachste Objekt, nämlich dem Quarkpropagator. Während bei schwacher Brechung die qualitativen Effekte noch die gleiche Richtung aufweisen wie in der Störungstheorie, führt selbst eine moderat stärkere Brechung zu qualitativ anderen Effekten. Dies mahnt uns zur Vorsicht mit störungstheoretischer Extrapolation.Im nächsten Schritt untersuchen die nicht-störungstheoretische Rückkopplung auf hadronischem Level am Beispiel des schwachen Pionzerfalls. Um zusätzliche Komplikationen durch die schwachen Eichbosonen zu vermeiden, nehmen wir eine Niederenergiebeschreibung der schwachen Wechselwirkung. Insbesondere beschreiben wir den schwachen Pionzerfall in dem kombiniertem Dyson-Schwinger/Bethe-Salpeter Rahmen als auch in der Funktionalen Renormierungs Gruppe. Da die beiden Formulierungen verschiedene Systematiken haben, erlaubt uns dies die systematischen Fehler zu einem gewissem Maße zu kontrollieren. Wir präsentieren eine Vorgehensweise für den Zugriff auf die Eigenschaften von Bindungszuständen und Resonanzen, wie Masse und Zerfallsbreite, in beiden Formulierungen und setzen diese in Verhältnis zueinander. Zum Abschluss diskutieren wir die Implikationen der Paritätsverletzung für den schwachen Pionzerfall und umreißen einige Aspekte für die zukünftige Forschung.Inspired by the non-negligible back-coupling between the electroweak and the strong interactions in neutron star mergers, we investigate some particular aspects of the dynamical back-coupling in a first principle study. This always implies the more involved tensor structure of correlation functions since the electroweak interactions break various symmetries of the QCD explicitly, especially C and P. To cope with the symmetry structure and the different scales in the system, we employ the functional methods.As a first step, we investigate the explicit breaking of the C, P, and flavor symmetry on the simplest objects, namely the quark propagators. While at weak breaking, the qualitative effects have similar trends as in perturbation theory, even moderately strong breakings lead to qualitatively different effects, non-linearly amplified by the strong interaction. This mandates caution with perturbative extrapolation.In the next step, we investigate the non-perturbative back-coupling at the hadronic level on the example of the weak pion decay. To avoid the additional complexity by the weak gauge bosons, we take an effective low-energy description of the weak interaction. In particular, we formulate the weak pion decay in the combined Dyson-Schwinger/Bethe-Salpeter framework, as well as in the Functional-Renormalization-Group. Since both types of approaches have different systematics, this allows us to control systematic error sources to some extent. We present an approach for accessing properties of bound states and resonances, like mass and decay width, within both frameworks and put them in perspective to each other. In particular, we test our framework for the Functional-Renormalization-Group for a QCD-assisted low-energy quark-meson model. In the end, we discuss the implications of the P-violation for the weak pion decay and outline some aspects for future investigations.Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüftAbweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der VerfasserinKarl-Franzens-Universität Graz, Dissertation, 2020(VLID)470880