F I z I k a o’quv qo’llanma

30.3 Fundamental o‘zaro ta’sir turlari 

Elementar  zarralar  qatnashadigan  jarayonlar  davomiyligi  va  zarralarning 

energiyasiga  qarab  bir-biridan  keskin  farq  qiladi.  Hozirgi  zamon  tasavvurlariga 

asosan  tabiatda  4  ta  fundamental,  kuchli,  elektromagnit,  kuchsiz  va  gravitatsion 

o‘zaro ta’sirlar mavjud. 

Kuchli  o‘zaro  ta’sirning  harakterli  vaqti  ~10

-23

 s ni tashkil qilib, ta’sir doirasi 

~10

-15

  m  ga  teng  deb  hisoblanadi.  Kuchli  o‘zaro  ta’sir  vositasida  nuklonlar 

birlashgan  holda  bir  butun  yadroni  tashkil  etadilar.  Elektromagnit  o‘zaro  ta’sir 

asosan  elektr  zaryadiga  ega  bo‘lgan  zarralar  va  fotonlar  orasida  yuz  beradi. 

Elektromagnit  o‘zaro  ta’sir  atomlar  va  molekulalarning  turg‘unligini  ta’minlaydi. 

Tabiatda  uchraydigan  ishqalanish  va  elastiklik  kuchlarini  paydo  bo‘lishi  sabab 

bo’ladi.  Bu  o‘zaro  ta’sir  qattiq,  suyuq  va  gazsimon holatda bo‘lgan moddalarning 

juda  ko‘p  xossalarini  belgilab  beradi  va  mikro  hamda  makroolamda yuz beradigan 

juda ko‘p jarayonlarga  sababchi deb hisoblanadi.  

Kuchsiz  o‘zaro  ta’sir  mikroolamda  sekin  yuz  beradigan  jarayonlarga  sabab 

bo‘ladi.  Kuchsiz  o‘zaro  ta’sirga  fotonlardan  tashqari  barcha  zarralar qatnashishlari 

mumkin.  Kuchsiz  o‘zaro  ta’sir  neytrino  yoki  antineytrinolar  qatnashadigan  barcha 

jarayonlarning  kechishni  ta’minlaydi.  Masalan  neytronning  protonga  yemirilishi 

n→p

+

+e

-

+

ṽ

e

  kuchsiz  o‘zaro  ta’sir  natijasida  yuz  beradi.  Neytrinolar  ishtirokisiz 

sekin  (t≥10

-10

s)  kechadigan  jarayonlar  ham  shu  o‘zaro  ta’sir  natijasida  yuz  beradi. 

Gravitatsion  o‘zaro  ta’sirga  massaga  ega  bo‘lgan  hamma  elementar  zarralar 

qatnashishlari    mumkin.  Ammo  elementar  zarralarning  massasi  juda  kichik 

---

 

488 

bo‘lganligi  sababli  ular  orasidagi  gravitatsion  o‘zaro  ta’sir  kuchini  hisobga  olmasa 

ham  bo‘ladi.  Shu  sababli  mikroolamdagi jarayonlarga gravitatsion o‘zaro ta’sirning 

ahamiyati  etiborga olinmaydi.    

Lekin  katta  massaga  ega  bo‘lgan  jismlar  orasidagi  gravitatsion  o‘zaro  ta’sir 

kuchi  juda  katta  bo‘ladi.  Shuning  uchun  koinot  ob’ektlari  (yulduzlar  va  ularning 

tizimlari,  planetalar,  galaktikalar,  megagalaktikalar)ning  paydo  bo‘lishi,  harakati 

kabi jarayonlarda  gravitatsion  o‘zaro ta’sir asosiy rolni o‘ynaydi. 

Hozirgi  zamon  tasavvurlariga  asosan  hamma  fundamental  o‘zaro  ta’sirlar 

o‘zaro  almashinuv  ta’siri  harakteriga  ega,  ya’ni  o‘zaro  ta’sirlar  zarralar 

almashinuvi  natijasida  sodir  bo‘ladilar.  Masalan,  zaryadli  zarralar  orasidagi 

elektromagnit  o‘zaro  ta’sir  fotonlar  almashinuvi  natijasida  sodir  bo‘ladi  deb 

qaraladi.  Shuning  uchun  fotonga  elektromagnit  o‘zaro  ta’sir  kvanti  sifatida 

qaraladi.  Shunga  o‘xshash  yadrodagi  nuklonlar  orasidagi  yadroviy  o‘zaro  ta’sir 

(pi)-mezonlar  almashinuvi,  kvarklar  orasidagi  kuchli  o‘zaro  ta’sir  glyuonlar 

almashinuvi  tarzida  yuz  beradi.  Kuchsiz  o‘zaro  ta’sir  og‘ir  W

±

  va  Z

O

  bozonlar 

vositasida,  gravitatson  o‘zaro  ta’sir  esa  gravitonlar  deb  ataladigan  zarralar 

almashinuvi  vositasida sodir bo‘ladi. 

W

±

  va  Z

O

  vektor  bozonlar  1983  yilda  yuqori  energiyali  proton  va 

antiprotonlarning  qarama-qarshi  to‘qnashuvi  jarayonida  amalda  kuzatildi  va  kashf 

qilindi.  Bu  bozonlarning  kashf  qilinishi  elektromagnit  va  kuchsiz  o‘zaro  ta’sirlarni 

nazariy  birlashtirish  imkonini  berdi.  Birlashgan  o‘zaro  ta’sirni  elektrozaif  o‘zaro 

ta’sir  deb  atashadi.  Kuchli  va  elektrozaif  o‘zaro  ta’sir  turlarini  birlashuvi 

nazariyasini  Buyuk  birlashuv  nazariyasi  deb  atashadi.  Buyuk  birlashuv  muammosi 

ustida ilmiy-nazariy  ishlar  amalga  oshirilmoqda. 

Hozirgi  paytda  birlashgan  o‘zaro  ta’sir  turi  zarralarning  energiyasi  juda  katta 

bo‘lgan  sharoitda  amalga  oshishi  mumkinligi  isbotlangan.  Zarralar  shunday 

sharoitga  Katta  portlashning  boshlang‘ich  lahzalarida  ega  bo‘lishlari  mumkin. 

O‘sha  lahzada  hozirgi  zamon  tasavvurlariga  asosan  Olamning  temperaturasi  10

32

 

K,  zarralarning  energiyasi  esa  10

19

  GeV  tartibida  bo‘lgan  deb  hisoblanadi.  Shu 

---

 

489 

lahzada  olam  moddasi  kvark  va  neytrinolardan  iborat  bo‘lib ular birlashgan o‘zaro 

ta’sir  maydonida  harakatlanganlar.  Vaqt  o‘tishi  bilan  Olamning  kengayib  sovib 

boorishi  tufayli  energiya  miqdori  kamayadi  va  natijada  umumiy  birlashgan 

maydondan avval  gravitatsion  maydon ajralib  mustaqil  maydon shaklini  oladi. 

  

Energiya  10

14

  GeV  gacha  kamayganda  kuchli  o‘zaro  ta’sir  maydoni 

elektrozaif  maydondan  ajraladi.  Energiya  qiymati  10

3

  GeV  gacha  kamayganda 

hamma  4 xil  o‘zaro ta’sir maydonlari ajralib,  mustaqil  maydon shaklini  oladi.