Understanding hadron structure from first principles is one of the great unsolved problems in physics. Lattice QCD on one side and chiral effective field theory on the other are progressively developing as important tools to deal with the non-perturbative nature of low-energy QCD and the structure of the nucleon. At present, however, there is a gap between the relatively large quark masses accessible in fully-dynamical lattice simulations and the small quark masses relevant for comparison with physical quantities. We combine Chiral Perturbation Theory, which predicts the quark mass dependence of nucleon observables, with lattice computations where the quark mass is a tunable parameter. We explore the feasibility of a systematic approach, based on the chiral effective Lagrangian, for the chiral extrapolation of lattice QCD data. In the framework of baryon chiral effective field theories with and without explicit Delta(1232) degrees of freedom, we work out the quark mass dependence of the nucleon mass and the axial-vector coupling constant at one-loop order and perform a numerical analysis of the relevant formulae using as input the most recent lattice QCD results.     «

Understanding hadron structure from first principles is one of the great unsolved problems in physics. Lattice QCD on one side and chiral effective field theory on the other are progressively developing as important tools to deal with the non-perturbative nature of low-energy QCD and the structure of the nucleon. At present, however, there is a gap between the relatively large quark masses accessible in fully-dynamical lattice simulations and the small quark masses relevant for comparison with p...     »

Es ist eines der großen ungelösten Probleme in der Physik, die hadronische Struktur von Anfang an zu verstehen. Gitter-QCD auf der einen Seite und chirale effektive Feldtheorie auf der anderen entwickeln sich schrittweise zu wichtigen Werkzeugen, mit der nicht-perturbativen Natur der Niederenergie-QCD und der Nukleonstruktur umzugehen. Momentan besteht jedoch eine Lücke zwischen den relativ großen Quarkmassen, die in voll-dynamischen Gittersimulationen verwendet werden müssen, und den kleinen Quarkmassen, die für den Vergleich mit physikalischen Größen relevant sind. Wir kombinieren Chirale Störungstheorie, die die Quarkmassenabhängigkeit von Nukleon-Observablen vorhersagt, mit Gitterrechnungen, in denen die Quarkmasse ein veränderbarer Parameter ist. Wir untersuchen, ob ein systematischer Zugang zur chiralen Extrapolation von Gitter-QCD-Daten, basierend auf der chiralen effektiven Lagrangedichte, möglich ist. Im Rahmen von baryonischen chiralen effektiven Feldtheorien mit und ohne explizitem Delta(1232)-Freiheitsgrad berechnen wir die Quarkmassenabhängigkeit der Nukleonmasse und der Axialvektor-Kopplungskonstante in führender Ein-Schleifen-Ordnung und führen eine numerische Analyse der relevanten Formeln mit den neuesten Gitter-QCD-Ergebnissen als Input durch.     «

Es ist eines der großen ungelösten Probleme in der Physik, die hadronische Struktur von Anfang an zu verstehen. Gitter-QCD auf der einen Seite und chirale effektive Feldtheorie auf der anderen entwickeln sich schrittweise zu wichtigen Werkzeugen, mit der nicht-perturbativen Natur der Niederenergie-QCD und der Nukleonstruktur umzugehen. Momentan besteht jedoch eine Lücke zwischen den relativ großen Quarkmassen, die in voll-dynamischen Gittersimulationen verwendet werden müssen, und den kleinen Qu...     »