Bob olamning zamonaviy fizik manzarasi 0. Elеmеntar zarralar

 
30.2 Elementar zarralarning xossalari va klassifikatsiyasi 
Hozirgi vaqtga kelib antizarralar bilan birgalikda 350 dan ortiq elementar 
zarralar kashf qilingan. Ulardan foton, electron, glyuon, elektron neytrinosi, proton 
va ularning antizarralari turg‘un hisoblanadi. Qolgan elementar zarralar 
eksponensial qonun bo‘yicha 1000 s dan 10
-24
s vaqtlar davomida o‘z-o‘zidan 
yemiriladilar. 
Hamma elementar zarralar aynan bir-xillik va korpuskulyar to‘lqin dualizmi 
prinsiplariga bo‘ysunadilar. 
Elementar zarralarning asosiy harakteristikalariga massa, spin, elekrt zaryadi, 
yashash vaqti, barion zaryad, lepton zaryad, magnit momenti, g‘alatilik,
izotopik 
spin,spirallik va juftlik kabi tushuncha va kattaliklar kiradi. Elementar zarralarni 
quyidagi xossalar bo‘yicha klassifikatsiyaga ajratadilar. 
1. Yashash vaqti bo‘yicha hamma elmentar zarralar turg‘un (stabil) va 
noturg‘un zarralarga ajratadilar. Massasi bo‘yicha hamma zarralar massasiz va 
massaga ega zarralarga bo‘linadi. Foton, glyuon, graviton va ularning antizarralari 
massaga ega emas deb hisoblanadi. 
Spinlari bo‘yicha hamma elementar zarralar bozonlar va fermionlarga 
bo‘linadi. Butun sonli spinga ega bo‘lgan zarralar, masalan, foton, glyuon, mezonlar, 
Xiggs bazoni va boshqalar bozonlar deb ataladi. Yarim sonli spinga ega zarralar, 
masalan, proton, elektron, neytron, neytrino va boshqalar fermionlar deb nomlanadi. 
O‘zaro ta’sir harakteriga qarab zarralar adronlar va leptonlarga bo‘linadi. Adronlar 
hamma fundamental o‘zaro ta’sirlarda qatnashadigan zarralar bo‘lib kvarklardan 
tashkil topgan deb hisoblanadi. Adronlar o‘z navbatida mezonlar va barionlarga 
bo‘linadi. 
Kuchli o‘zaro ta’sirdan boshqa o‘zaro ta’sirlarda qatnashadigan va tuzilishga 
ega bo‘lmagan fundamental zarralar leptonlar deb ataladi. Elektronlar , myu va tau-

---

mezonlar leptonlarga misol bo‘la oladi. Leptonlarning olti turi (
e, µ, τ, ν
e
, ν
µ
, ν
τ
) 
mavjud. Mikroolamdagi barcha jarayonlarda barion va lepton zaryadlari saqlanadi. 
Gell-Mann – Sveyg modeliga asosan hamma adronlar kvark va antikvarklardan 
tashkil topgan. Masalan, 

+ 
(
)

–
(
)
p(uud) n(udd) К
+
( 
)
. Kvarklarning 
elektr zaryadlari kasr sonli, ya’ni ±2/3 yoki ±1/3 elementar zaryadga teng. 
Kvarklar erkin holda tabiatda uchramaydilar. Tabiatda kvark-lepton 
simmetriyasi mavjud, ya’ni 6 ta leptonga 6 ta kvark mos keladi deb hisoblanadi. 
Kvarklar leptonlardan farqli ravishda kuchli o‘zaro ta’sirda qatnashdilar. Fizikada 
elementar zarralar ro‘yxatiga o‘zaro ta’sir bozonlarini ham kiritishadi. Foton 
elektromagnit o‘zaro ta’sir kvanti bo‘lib, ushbu o‘zaro ta’sir fotonlar almashinuvi 
natijasida yuz beradi. 8 turdagi glyuonlar kvarklar orasidagi kuchli o‘zaro ta’sirni 
ta’minlaydi. Oraliq vektor W
+
, W
-
va Z
0
bozonlar kuchsiz o‘zaro ta’sir kvantlari 
hisoblanadilar. Gravitonlar gravitatsion o‘zaro ta’sir kvantlari hisoblanadi.
Tabiatdagi moddalar adron va lentonlar (
p, n, e
) dan tashkil topgan. Hamma 
elmentar zarralar Xiggs bozoni yordamida massaga ega bo‘ladilar. Xiggs bozoni 
1964-yilda bashorat qilingan bo‘lib, 2012-yil katta adron kollayderida kashf qilindi. 
Adronlarning o‘lchamlari taxminan 10
-15
m, tuzilishga ega bo‘lmagan fundamental 
zarralar, (fotonlar, glyuonlar, W va Z bozonlar, kvarklar, leptonlar) taxminan 10
-18
m o‘lchamga ega deb hisoblanadi. Elementar zarralarning standart modeliga asosan 
12 ta fermionlar va ularning antizarralari 3 avlodga bo‘linadilar. 1-avlod 
fermionlarga electron, pozitron (
e
-
, 
e
+
) elektron neytrinosi yoki antineytrinosi (
ν
e
, 
ṽ
e
)
U-“yuqori” kvark yoki anti kvark (Ṹ), d-“quyi” kvark yoki anti kvark đ kiradi. 
2-avlod fermionlarga glyuon, my mezonlar (
µ
-
yoki 
µ
+
), myuon neytrinosi va 
antineytrinosi (
ν
µ
; ṽ
µ
); C (“maftunkor”) – kvark va Č-antikvark; S (“g‘alati”) kvark 
va Š-antikvarklar kiradi. Uchinchi avlod fermionlarini Tay lepton (τ
-
) va anti Tay 
lepton (τ
+
); Tay neytrinosi (
ν
τ
) va antineytrinosi (
ṽτ
); t (“haqiqiy”) – kvarki va ŧ –
antikvarkini; b (“go‘zal”) kvark va ᵬ-antikvarklar tashkil etadi. 
Standart modeli elementar zarralarning hozirgi zamon nazariyasi bo‘lib, 
mikroolamda yuz beradigan juda ko‘p jarayonlar va elementar zarralarning xossalari 
d
u
~
d
u
~
s
d
~

---

shu nazariya asosida tushuntiriladi. Standart model tomonidan bashorat qilingan 
juda ko‘plab fikrlar tajribada o‘z tasdig‘ini topmoqda.