Fachbereich 11 - Physik
Institut für Theoretische Physik
Theoretische Elementarteilchenphysik

QCD mit schweren Quarks

Für die starke Wechselwirkung der Elementarteilchen existiert eine theoretische Beschreibung in Form der Quantenchromodynamik (QCD), welche zahlreiche Aspekte sehr gut widerspiegelt. Es gibt jedoch noch viele physikalisch relevante Fragestellungen, die sich der Untersuchung mit Methoden der Störungstheorie entziehen. Die Formulierung der QCD auf einem raum-zeitlichen Gitter gestattet die Anwendung numerischer Verfahren zum Studium solcher Probleme.

In diesem Projekt untersuchen wir mit Gittermethoden hadronische Systeme, die ein b-Quark enthalten. Da die Masse des b-Quarks zu groß ist, um derartige Systeme mit Computern der heutigen Generation direkt auf dem Gitter simulieren zu können, bedient man sich einer effektiven Theorie schwerer Quarks. Die Resultate, die durch numerische Simulationen in dieser effektiven Theorie gewonnen werden, müssen aber noch mit der vollen QCD in Beziehung gesetzt werden, um physikalische Vorhersagen daraus abzuleiten. Wir haben daher jüngst eine Strategie vorgeschlagen, diesen Schritt nichtstörungstheoretisch durchzuführen.

Darüber hinaus beschäftigen wir uns in diesem Zusammenhang mit nichtstörungstheoretischen quantitativen Tests der effektiven Theorie sowie der Bestimmung phänomenologisch relevanter Größen wie der b-Quark-Masse selbst und der Zerfallskonstante des B-Mesons.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. J. Heitger, Dr. R. Sommer (DESY, Zeuthen), Dipl.-Phys. J. Wennekers

Veröffentlichungen:

J. Heitger, R. Sommer: A strategy to compute the b-quark mass with non-perturbative accuracy, Nucl. Phys. Proc. Suppl. 106 (2002) 358

J. Heitger, M. Kurth, R. Sommer: Non-perturbative renormalization of the static axial current in quenched QCD, hep-lat/0302019