Aproximação de polo para partículas pseudoescalares

Na física de partículas elementares, alguns hádrons detectados contêm estruturas internas complicadas e interações externas complexas. Baseados nisto, cada vez mais aproximações e métodos são necessários para descrever as propriedades físicas das partículas elementares e suas interações. Explorando a teoria quântica de campos na frente de luz, o presente trabalho estuda os fatores de forma eletromagnéticos, em regime elástico, para mésons pseudoescalares, utilizando-se de uma função de vértice simétrica e da abordagem de aproximação de polo. A construção de outros observáveis se torna possível a partir destes estudos dos fatores de forma eletromagnéticos, por exemplo, do raio quadrático eletromagnético e da constante de decaimento eletrofraca. Ademais, o trabalho investiga a confiabilidade da abordagem de aproximação de polo para os valores exatos do fator de forma eletromagnético usando apenas alguns polos das amplitudes de Feynman, simplificando os cálculos sem a dependência direta dos propagadores externos. As consequências desta abordagem em relação aos observáveis foram comparadas com os da dos experimentais. Uma vez que os cálculos destes observáveis e o estudo da aproximação de polo se mostram satisfatórios para o caso do píton, o trabalho pode ser implementado para outros mesons pseudoescalares mais complexos. Nesse sentido, a abordagem de aproximação de polo pode ser utilizada para simplificar cálculos envolvendo fatores de forma eletromagnéticos, a princípio, para estruturas mais complexas de mesons pseudoescalares, outros tipos de ansatz para funções vértice reguladoras ou modelos mais sofisticados baseados em soluções da equação de Bethe-Salpeter. In elementary particle physics, some detected hadrons contain complicated internal structures and complex external interactions. Based on this, increasingly sophisticated approaches and methods are needed to describe particle physical properties and their interactions. Exploring the quantum field theory within light-front dynamics, the work studies the elastic electromagnetic form factors of pseudoscalar mesons using a symmetric vertex function and the pole approximation approach. Furthermore, other observables can be built from these electromagnetic form factors studies, for example, the mean-square charge radius and weak decay constant. Moreover, this work investigates the reliability of the pole approximation approach to the exact values of electromagnetic form factors using only a few poles of the Feynman amplitudes, simplifying the calculations without the direct dependence of external propagators. The consequences of that approach for all the observables are also compared with the experimental data. Once calculations of the observables and the pole approximation approach studies have been satisfactory for the pion experimental data, the work is implemented for other more complex meson structures. In this way, the pole approximation approaches can simplify calculations of electromagnetic form factors, at first, for more complex pseudoscalar meson structures, other types of ansatz for regulator vertex functions, or more sophisticated dynamical models based on solutions of a Bethe-Salpeter equation.