QCD sum rules for the mass, residue and self-enegryof nucleon in cold nuclear matter

Abstract

Bu tezde, nükleonun ara kesim akımı keyfi karıştırma parametresinin Ioffe değerini dekapsayacak şekilde kullanılmasıyla, nükleonun nükleer madde ortamında kütle, rezidü veöz-enerjileri KRD toplam kuralları çerçevesinde hesaplanmıştır. Öncelikle hesaplar için gerekliolan yardımcı parameterelerin yöntemin uygulanabilme felsefesine uygun olarak güvenilirbölgeleri tayin edilmiştir. Daha sonra nükleonun fiziksel büyüklükleri için hesaplanansonuçlarının güvenilir bölgeleri için bu parametrelerden bağımsızlığı gösterilmiştir.Yoğunluğa bağlı nümerik sonuçlarda ρ→0 limiti alınarak vakum sonuçları elde edilmiştir. Daha sonra nükleonun kütle ve rezidü de˘gerlerinin so˘guk nükleer maddeye göre negatifkaymalar gösterdiği hesaplanmıştır. Bu kayma miktarları yardımcı parametrelerin güvenilirbölgelerindeki ortalama değerleri ve nükleer maddenin doymuş yoğunluğunda kütleiçin yaklaşık %31 ve rezidü içinse %11 olarak elde edilmiştir. Ayrıca ortam yoğunluğununρ = [0 - 1:5]ρsat değiştiği aralıkta nükleonun kütlesinin ve rezidüsünün değişiminin deyaklaşık olarak artan ortam yoğunluğuna bağlı olarak lineer bir azalma gösterdiği de bulunmuştur. Bir diğer önemli sonuç ise nükelonun vektör ve skaler öz-enerjileri için eldeedilmiştir mevcut sonuçlarla uyum içinde olduğu görülmüştür.Hadronların fiziksel özelliklerinin vakumdan farklı olarak soğuk madde ortamındakideğişimlerinin incelenmesi, ağır iyon çarpıştırma deneylerinin sonuçlarının değerlendirilmesi,ayrıca nötron yıldızları gibi yoğun cisimlerin iç yapılarının daha iyi anlaşılması açısındanönemlidir. Bu çalışma sonucunda elde ettiğimiz nükleonun fiziksel özellikleri üzerindeortam yoğunluğunun etki sonuçları, yakın zamanda yapılması planlanan yoğun maddeortamındaki hadronlarla ilgili deneylere de ışık tutabileceği düşünülmektedir. Ayrıca bu sonuçlarfarklı hadronların ortamdaki davranışları ile ilgili teorik ya da fenemolojik çalışmalaraçısından da önemlidir.

In this thesis, the mass, residue and self-energies of the nucleon in cold nuclear mediumare calculated in the framework of the QCD sum rules method by using the interpolatingcurrent of the nucleon, including the Ioffe value of the mixing parameter . Firstly, thereliable regions of the auxiliary parameters required for the calculations are determined inaccordance with the philosophy of this method. Then, we present these physical quantitiesshowing stability with respect to these auxiliary parameters in their obtained workingregions.In the limit of ρ→0, we obtain our vacuum results. It is then calculated that the massand residue of the nucleon showed negative shifts due to the cold nuclear matter. Theseshifts are obtained using the mean values of the auxiliary parameters and at the saturationnuclear matter density. The negative shifts on the mass is %31 and on the residue is %11. Inaddition, in the density interval ρ = [0 - 1:5]ρsat, the modified mass and residue of nucleonshow almost linear decrease due to the increasing medium density. Another important resultis obtained that our results for the vector and scalar self-energies of nucleon being a goodagreement with the literature.It is important to investigate the physical properties of the hadrons in the cold anddense nuclear medium, as opposed to vacuum, to evaluate the results of heavy ion collisionexperiments, and to better understand the internal structures of dense objects such as neutronstars. Our results may shed light on the planned medium experiments in the near future andmay also be helpful in theoretical and phenomenological studies related to the behavior ofother hadrons in the dense medium.