A unified study of mesons, baryons and multiquarks

Abstract

Para comprender la naturaleza de las nuevas resonancias hadrónicas es importante contar con un modelo que nos permita comparar los estados observados experimentalmente con los predichos teóricamente, ofreciendo para ello los modelos de quarks constituyentes una de las descripciones más completas de las propiedades hadrónicas. En la presente tesis doctoral hemos diseñado un modelo de quarks constituyentes adecuado para el estudio de las propiedades de los hadrones en todos los sectores de sabor. Para encontrar nueva física es importante poner a prueba cualquier modelo teórico con respecto al mayor número posible de estados conocidos con el objetivo de comprender claramente sus puntos fuertes así como sus posibles puntos débiles, siendo esta la única forma en que se podrán extraer predicciones fiables. Por lo tanto, utilizando el modelo que hemos construido, hemos realizado un análisis global de toda la espectroscopia hadrónica, desde los mesones a los multiquarks. En primer lugar hemos procedido a mostrar como se relaciona nuestro modelo de quarks constituyentes con las principales propiedades de QCD (Cromodinámica Cuántica), prestando especial atención a los diferentes términos que conforman nuestro potencial de interacción. A continuación hemos aplicado este modelo al problema de dos cuerpos, los mesones, analizando su espectroscopia desde los sectores más ligeros en el rango de los cientos de MeV hasta las excitaciones de alta energía en torno a los 11 GeV. Asimismo se han estudiado los efectos ejercidos por el confinamiento en el espectro de los mesones pesados. Una vez analizado el problema de dos cuerpos se ha pasado a estudiar el sistema de tres quarks, los bariones, analizando el espectro de los sectores ligero, extraño y encantado. Nuevamente se ha procedido a analizar el efecto del confinamiento sobre los estados de más alta energía del espectro bariónico, proponiendo una explicación al problema de los "Estados perdidos".