Baryon chiral perturbation theory in its manifestly covariant forms and the study of πN dynamics & on the Y(2175) resonance = Teoría quiral de perturbaciones con bariones en sus formas manifiestamente covariantes y el estudio de la dinámica πN & sobre la resonancia Y(2175)

Abstract

En esta tesis doctoral se ha investigado la dispersión pión-nucleón en diferentes formalismos covariantes de la Teoría Quiral de Perturbaciones (ChPT). Hemos comprobado que, en el más utilizado (denominado Regularización Infrarroja) las propiedades analíticas de las amplitudes se modifican de forma que dan lugar a algunos resultados difíciles de conciliar con la fenomenología existente. El otro formalismo (denominado regularización en la capa másica), logra mantener las propiedades analíticas de un formalismo covariante y permite, una vez la contribución de la resonancia Δ(1232) se incluye explícitamente, extraer, para importantes magnitudes, valores perfectamente compatibles con diferentes determinaciones independientes. Este resultado extiende la validez de ChPT con bariones hasta regiones donde se creía que la serie quiral no convergía. Además, también se ha realizado un estudio fenomenológico de la amplitud de dispersión φ(1020)f0(980) cerca del umbral y naturaleza de la resonancia Y(2175), asi como la posible existencia de una compañera isovectorial de ésta. In this thesis we have investigated the pion-nucleon scattering within the different covariant formalism of Chiral Perturbation Theory (ChPT). He have found that in the most used one (called Infrared Regularization) the analytical properties of the amplitudes are modified giving rise to some results that are incompatible with the established phenomenology. However, the other formalism (called Extended-On-Mass-Shell), keeps the analytical properties of a covariant formalism and achieves the best convergence. Once the Δ(1232) is included explicitly, we are able to extract, for important quantities, values that are perfectly compatible with independent phenomenology. This result extend the validity of ChPT with baryons up to regions where the chiral series was expected to fail. On the other hand, we have performed a phenomenological study of the φ(1020)f0(980) scattering near threshold and studied the nature of the Y(2175) resonance, as well as the possible existence of an isovector companion of the latter.