ЭЛЕМЕНТАР ЗАРРАЛАР

ЭЛЕМЕНТАР ЗАРРАЛАР — материянинг энг кичик зарралари. Дастлабки маъносига кўра, Элементар зарралар материя тузилишининг бошланғич бўлинмас элементларидир. Элементар зарралардан биринчи бўлиб манфий элементар электр зарядли электрон (е~) кашф қилинган (Ж. Томсон, 1897). 1919 йилда Элементар зарралар Резерфорд (атом ядросидан уриб чиқарилаётган зарраларни ўрганишда) мусбат зарядли ва электрон массасига қараганда 1840 марта катта массали протон 0)ни кашф қилди. Инглиз физиги Ж. Чедвик зарраларнинг бериллий билан ўзаро таъсирини ўрганишда нейтрал зарранейтрон (п) ни кашф қидци (1932). Нейтроннинг массаси протоннинг массасига жуда яқин. Бу учта зарра (электрон, протон ва нейтрон) атом тузилишида қатнашади. Ҳоз. пайтда маълумки, бўлинмас Элементар зарралар ҳисобланган протон ва нейтрон мураккаб таркибий тузилишга эга.

1900 йилда М. Планк мутлақ қора жисм нурланиши энергиясидан квантланган деб фотон тушунчасига асос солди. Кейинчалик А. Эйнштейн электромагнит нурланиш фотонлар тарзида юз бериб, муҳитда тарқалади ва ютилади деб фотоннинг ҳозирги замон тушунчасини яратди. Фотонларнинг мавжудлиги Р. Милликен (1912—15) ва Р. Р. Комптон (1922) ўтказган тажрибаларда тасдиқланди.

П. Дирак ўзи яратган электроннинг релятивистик назариясидаги (1928—31) ҳаракат тенгламасининг симметриясига асосланиб, массаси электрон массасига тенг, лекин мусбат зарядли зарра — позитрон (е+) нинг табиатда мавжудлигини назарий очган бўлса, америкалик физик К. Д. Андерсон уни космик нурлар таркибида қайд қилди (1932). Мавжудлиги япон физиги X. Юкава томонидан ядро кучлар табиатини тушунтиришда тахмин қилинган (1935) ва массаси 274 электрон массасига тенг бўлган нейтрал мусбат ва манфий зарядли пимезонларнн инглиз физиги С. Пауэлл космик нурлар таркибида аниқлади (1947). К. Д. Андерсон ва америкалик физик С. Недермейер космик нурлар устидаги тадқиқотлари жараёнида массаси тахм. 207 электрон массасига тенг, бошқа хоссалари билан электронга ўхшаш мусбат ва манфий зарядли мюонларни кашф қилдилар (1936).

Элементар зарраларга оид космик нурларни ўрганиш билан боғлиқ кашфиётлар 50-й. ларнинг бошида қайд қилинган ғалати хусусиятли бир гуруҳ зарралар — Кмезонлар ва гиперонлар кашф қилиниши билан якунланди. Кейинги тадқиқотлар Элементар зарралар тезлаткичларида ўтказилиб, юздан ортиқ янги Элементар зарралар ва уларнинг антизарралари кашф қилинди. Жумладан, П. Паули назарий (1930), Ф. Райнес ва К. Коуэн тажрибада қайд қилган (1953) нейтрино (нейтрал зарра)нинг икки хили — электрон нейтриноси УС ва мюон нейтриноси V мавжудлиги аниқланди.

Жуда қисқа вақт яшовчи резонанс Э. з. қайд қилинди. Элементар зарраларнинг хилмахил хусусиятларини ифодалаш учун қатор янги квант сонлари (мас, лептон заряди, барион заряди, гиперзаряд, ажиблик, мафтунлик ва ҳ. к.) киритилди.

Элементар зарралар назариясининг яратилиши майдоннинг квант назариясинн ривожлантириш йўли билан борди. Элементар зарраларнинг массаси т, электр заряди Ј>, яшаш вақти т ва спини 1 уларнинг умумий характеристикаларидир. Элементар зарралар яшаш вақтига қараб барқарор («>), квазибарқарор (ёки метабарқарор, яъни барқарордан кейинги; >>10~22 — 10~24 сек) гуруҳига ажралади. Элементар зарралар спини Планк доимийси Н нинг бутун ёки ярим бутун сонига тенг. Бир хил зарралардан ташкил топган ансамблда спин қиймати Элементар зарралар статистикасини ифодалайди (В. Паули, 1940). Ярим бутун спинли Элементар зарралар — фермионлар Ферми — Дирак статистикасига, бутун спинли Элементар зарралар — бозонлар эса Бозе — Эйнштейн статистикасига бўйсунади. Жумладан, энг енгил зарралар икки типдаги лептон заряди Ь га; электрон ва электрон нейтриноси — электрон лептон зарядига, манфий зарядли мюон ва мюон нейтриноси — мюон лептон зарядига эга. Лептонлардан оғир зарралар — адронлар учун лептон зарядлари нолга тенг. Адронлар махсус барион заряди (В) билан ифодаланади. В=+1 бўлган адронлар барионлар, В=0 бўлган адронлар мезонлар деб юритилади (барионларга протон, нейтрон, гиперонлар, барион резонанслари; мезонларга к ва Л^мезонлар, бозон резонанслари киради).

Элементар зарраларнинг ўзаро таъсирлашув жараёнларида туғилиш ва йўқолиш (ютилиш) хусусияти уларнинг энг муҳим хоссасидир. Элементар зарраларда ўтадиган ҳамма физик жараёнлар уларнинг туғилиш ва йўқолиш актлари орқали ўтади. Элементар зарраларда туғилиш ва йўқолишнинг мавжудлиги Элементар зарралар элементар эмаслигини, уларнинг таркибий тузилиш характери ўзаро таъсирлашув жараёнларидагина намоён бўлишини кўрсатади.

Loading...