F I z I k a o’quv qo’llanma

 

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 

---

 

486 

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, 

+ 

(

d

u

~

)

      –

 (

d

u

~

)   p(uud)  n(udd)  К

+

( 

s

d~

). 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 

---

 

487 

lepton  (τ

-

)  va  anti  Tay  lepton  (τ

+

);  Tay  neytrinosi  (ν

τ

)  va  antineytrinosi  (

ṽ

τ);  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  shu  nazariya  asosida  tushuntiriladi.  Standart  model  tomonidan  bashorat 

qilingan  juda ko‘plab fikrlar  tajribada  o‘z tasdig‘ini topmoqda.