Kurzfassung
Instantonen induzieren Prozesse, die von der konventionellen
Stoerungstheorie nicht beschrieben werden, die aber nichtsdestotrotz
aufgrund der ABJ-Anomalie zwangslaeufig sogar fuer kleine Kopplungen
existieren muessen. In dieser Dissertation stellen wir eine
systematische theoretische Untersuchung dieser chiralitaetsverletzenden
Prozesse in tiefinelastischer Streuung in QCD vor.
Wir zeigen, dass die durchschnittliche Groesse der Instantonen,
die zu den physikalischen Observablen beitragen, durch die typische
inverse harte Impulsskala in tiefinelastischer Streuung, 1/Q,
bestimmt wird, die einen dynamischen Abschneideparameter
fuer grosse Instantonen liefert.
Es wird vorgefuehrt, dass Wirkungsquerschnitte fuer Instanton-induzierte
Streuung bei festen Winkeln und grosser Virtualitaet Q in
fuehrender Ordnung der semiklassischen Approximation zuverlaessig
bestimmt werden koennen mittels gewoehnlicher Instanton-Stoerungstheorie.
Instanton-induzierte Beitraege zu Partonstrukturfunktionen sowie
die dazugehoerigen Partondichten im Instanton-Hintergrund werden
berechnet. Es wird ein Ausblick auf die Moeglichkeit der kollinearen
Faktorisierung fuer Instanton-induzierte Beitraege zu
Nukleonstrukturfunktionen gegeben.
Instantons induce processes, which are not accounted for by conventional perturbation theory, but which are, nevertheless, bound to exist even for small couplings due to the ABJ-anomaly. In this thesis, we present a systematic theoretical investigation of these chirality-violating processes for deep-inelastic scattering in QCD. We show, that the average size of the instantons that contribute to the physical observables is governed by the typical inverse hard momentum scale in deep-inelastic scattering, 1/Q, which provides a dynamical infrared cutoff for large size instantons. It is demonstrated, that cross-sections for instanton-induced scattering at fixed angle and large virtuality Q can be reliably determined to leading order semi-classical approximation within standard instanton perturbation theory. Instanton-induced contributions to the parton structure functions are calculated, as well as the corresponding parton distributions in the instanton background. An outlook on the possibility of collinear factorization for instanton-induced contributions to nucleon structure functions is given.