Precision studies in the two-nucleon system using chiral effective field theory
- In this work, we develop high-quality nucleon-nucleon potentials up to fifth order in chiral EFT that yield a near-perfect description of the experimental nucleon-nucleon scattering data below the pion production threshold. These interactions are then applied in a precision study of the two-nucleon system that, for the first time, includes a complete treatment of isospin-breaking effects up to fifth order. We will, in particular, determine the charge-dependent pion-nucleon-nucleon coupling constants and perform a partial-wave analysis of the available nucleon-nucleon data. We furthermore identify a redundancy among the fourth order short-range parameters in the two-nucleon system that affects the off-shell behavior in S-waves and introduce a new local regularization scheme for pion-exchange potentials in momentum space.
- In dieser Arbeit werden präzise Nukleon-Nukleon-Potentiale entwickelt, die bis zur fünften Ordnung innerhalb der chiralen effektiven Feldtheorie hergeleitet wurden und die experimentellen Nukleon-Nukleon-Streudaten unterhalb der Pion-Produktionsschwelle nahezu perfekt beschreiben. Diese Wechselwirkungen werden für eine Präzisionsuntersuchung des Zwei-Nukleonen-Systems genutzt, die zum ersten Mal alle isospinbrechenden Effekte bis zur fünften Ordnung berücksichtigt. Insbesondere werden die ladungsabhängigen Pion-Nukleon-Nukleon-Kopplungskonstanten bestimmt und eine Partialwellenanalyse der verfügbaren Nukleon-Nukleon-Streudaten durchgeführt. Des Weiteren identifizieren wir eine Redundanz unter den kurzreichweitigen Parametern vierter Ordnung im Zwei-Nukleonen-System, die das Off-Shell-Verhalten in den S-Wellen beeinflusst, und stellen ein neues lokales Regularisierungsverfahren für Pion-Austausch-Potentiale im Impulsraum vor.
Author: | Patrick ReinertORCiDGND |
---|---|
URN: | urn:nbn:de:hbz:294-95013 |
DOI: | https://doi.org/10.13154/294-9501 |
Referee: | Evgeny EpelbaumORCiDGND, Hermann KrebsGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Date of Publication (online): | 2022/12/19 |
Date of first Publication: | 2022/12/19 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie |
Date of final exam: | 2022/10/14 |
Creating Corporation: | Fakultät für Physik und Astronomie |
GND-Keyword: | Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung; Chirale Störungstheorie; Partialwellenanalyse; Pion-Nukleon-Wechselwirkung; Regularisierungsverfahren |
Institutes/Facilities: | Institut für Theoretische Physik II |
Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Physik |
faculties: | Fakultät für Physik und Astronomie |
Licence (German): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |