Properties of hadrons in the quark model

Abstract

This work focuses on developing a model that predicts the existence of some of the baryons measured experimentally, as well as explaining properties such as spin, parity and mass. This is done in the context of the quark model in quantum mechanics. The mathematical background is provided by the theory of groups and representations, presented briefly in the first part of the project. After that, the states describing the different degrees of freedom for the baryons are obtained with their corresponding symmetry properties. The symmetry of the states is important in order to construct the complete wavefunction for the system since baryons are fermions, thus they follow the Pauli exclusion principle. Finally, baryons are identified following experimental data and the results derived throughout the work.

Este trabajo se centra en desarrollar un modelo predictivo de la existencia de algunos bariones medidos experimentalmente, así como explicar propiedades de estos como el espín, la paridad y la masa. Esto se hace en el contexto del modelo de quarks en mecánica cuántica. La teoría de grupos y representaciones provee el marco matemático y se presenta brevemente en la primera parte del proyecto. Después, los estados que describen los diferentes grados de libertad para bariones se obtienen con sus correspondientes propiedades de simetría. La simetría de los estados es importante a la hora de construir la función de onda completa debido a que los bariones son fermiones, por lo que están sujetos al principio de exclusión de Pauli. Finalmente, se identifican bariones siguiendo los datos experimentales y los resultados obtenidos a lo largo del trabajo.