This work presents an extensive theoretical investigation of the structure of the nucleon within the standard model of elementary particle physics. In particular, the long range contributions to a number of various form factors parametrizing the interactions of the nucleon with an electromagnetic probe are calculated. The theoretical framework for those calculations is chiral perturbation theory, the exact low energy limit of Quantum Chromo Dynamics, which describes such long range contributions in terms of a pion-cloud. In this theory, a nonrelativistic leading one loop order calculation of the form factors parametrizing the vector transition of a nucleon to its lowest lying resonance, the Delta, a covariant calculation of the isovector and isoscalar vector form factors of the nucleon at next to leading one loop order and a covariant calculation of the isoscalar and isovector generalized vector form factors of the nucleon at leading one loop order are performed. In order to perform consistent loop calculations in the covariant formulation of chiral perturbation theory an appropriate renormalization scheme is defined in this work. All theoretical predictions are compared to phenomenology and results from lattice QCD simulations. These comparisons allow for a determination of the low energy constants of the theory. Furthermore, the possibility of chiral extrapolation, i.e. the extrapolation of lattice data from simulations at large pion masses down to the small physical pion mass is studied in detail. Statistical as well as systematic uncertainties are estimated for all results throughout this work.      «

This work presents an extensive theoretical investigation of the structure of the nucleon within the standard model of elementary particle physics. In particular, the long range contributions to a number of various form factors parametrizing the interactions of the nucleon with an electromagnetic probe are calculated. The theoretical framework for those calculations is chiral perturbation theory, the exact low energy limit of Quantum Chromo Dynamics, which describes such long range contri...     »

Die vorliegenden Arbeit liefert eine umfassende theoretische Untersuchung der Struktur des Nukleons innerhalb des Standardmodells der Elementarteilchenphysik. Es werden die langreichweitigen Beiträge zu einer Vielzahl von Formfaktoren, die die Wechselwirkung des Nukleons mit einer elektromagnetischen Probe parametrisieren berechnet. Der theoretische Rahmen für diese Rechnungen ist die chirale Störungstheorie, der exakte Niederenergielimes der Quantenchromodynamik, in der diese langreichweitigen Beiträge durch eine Pionwolke beschrieben werden. Eine nichtrelativistische Rechnungen für die Formfaktoren, die den Übergang des Nukleons in seinen niedrigsten angeregten Zustand (das Delta) parametrisieren bis zur führenden Einschleifenordnung, eine kovariante Rechnung der isosvektoriellen und isoskalaren Vektorformfaktoren des Nukleons bis zur nächstführenden Einschleifenordnung und eine kovariante Rechnung der isosvektoriellen und isoskalaren verallgemeinerten Vektorformfaktoren des Nukleons bis zur führenden Einschleifenordnung werden präsentiert. Um wiederspruchsfreie Rechnungen in der kovarianten Formulierung der chiralen Störungstheorie sicher zu stellen wird ein entsprechendes Renormierungsschema für diese Theorie definiert. Die theoretischen Vorhersagen werden mit Ergebnissen der Phenomenologie sowie von Gittersimulationen verglichen. Diese Vergleiche ermöglichen eine Bestimmung der Niederenergiekonstanten. Des Weiteren wird die Möglichkeit chiraler Extrapolationen, d.h. Extrapolationen der Ergebnisse von Gittersimulationen bei großen Pionmassen hin zur kleinen, physikalischen Pionmasse, ausführlich untersucht. Systematische und statistische Unsicherheiten werden für alle Ergebnisse dieser Arbeit abgeschätzt.      «

Die vorliegenden Arbeit liefert eine umfassende theoretische Untersuchung der Struktur des Nukleons innerhalb des Standardmodells der Elementarteilchenphysik. Es werden die langreichweitigen Beiträge zu einer Vielzahl von Formfaktoren, die die Wechselwirkung des Nukleons mit einer elektromagnetischen Probe parametrisieren berechnet. Der theoretische Rahmen für diese Rechnungen ist die chirale Störungstheorie, der exakte Niederenergielimes der Quantenchromodynamik, in der diese langreichweit...     »