|
Zaryad simmetriyasi operasiyasi
Kvant mexanikasining birinchi yillaridayoq zaryadli zarra uchun yozilgan nisbiylik nazariyasining talablarini qanoatlantiruvchi har qanday tenglama zaryadning ikkala xil ishorasi uchun ham zarra harakatini birday tavsiflovchi yechimga ega ekanligi ma`lum edi. Elektron uchun yozilgan revyativistik kvant tenglama pozitronni ham tavsiflaydi. Yuqorida qayd qilganimizdek pozitronning kashf etilishi xuddi shunday bo`lgandi. Qarama-qarshi zaryadli zarralarning mavjudligi hozir bizni ajablantirmaydi. Masalan, qarama-qarshi elektr zaryadli myuonlar,pionlar va hokazolar. Shuningdek qarama-qarshi barion zaryadli zarralar juftiga proton-antiproton, neytron- antineytronlar va hokozalaar misol bo`lladi. Hamma zarralar juft- jufti bilan yoki chin neytral holda mavjuddir. Shuningdek, hech qanday jarayonda , hech qanday zaryad ishorasi afzallikka ega emas. va ga parchalanishi hamma jihatdan va (myuon antineytrinosi) ga parchalanishiga o`xshash. Agar biz elektr zaryadi ishorasini aniqlay olmaganimizda bu ikki jarayonni bir-biridan farqini sezmasdik. Xuddi shu simmetriyani zaryad simmetriyasi deb yuritiladi.
Elementar zarralar dunyosidagi jarayonlarning zaryad simmetriyasi kvant nazaryasida tenglamalarning tabiatga ega bo`lmagan ko`zgu aksi operasiyasi (inversiya)ga mansub- C-operasiya, yani qo`shma zaryad operasiyasi C ga nisbatan simmetrikligida aks etadi. Ushbu C- ko`zgu tasirida zarralarning beistisno hamma zaryadlarining (elektr, barion, g`alatilik , lepton, myuon leepton) ishorasi teskariga o`zgaradi, yani zarra o`ziga qo`shma antizarraga aylanadi. Fiziklar 1957- yilgacha , hamma zarralarni antizarralarga aylantirish bilan hamma narsa xuddi shu biz yashayotgan dunyodagidek yuz beradigan antidunyoni hosil qilamiz, deb ishonganlar, yani tabiatni qo`shma zaryad operasiyasiga nisbatan simmetrik deb hisoblaganlar.
Lekin neytrionning antineytrinoga (va teskari) o`tadi. Neytrinoning spini qatiy yo`nalishda bo`lishi va qo`shma zaryad operasiyasida spin yo`nalishining o`zgarmasligi sababli c- operasiya tasirida hamma neytrinolar antineytrinoga o`tadi neytrinoning spini qatiy yo`nalishda bo`lishi va qo`shma zaryad operasiyasida spin yo`nalishining o`zgarmasligi sababli C- operatsiya tasirida hosil bo`lgan yangi antineytrinoning spini tabiiy antineytrino spiniga teskari bo`lib qoladi. Tabiatda bunday spinli neytrino mavjud emas. Demak, C- ko`zguga nisbatan neytrino simmetriyaga ega emas. C- ko`zguga nisbatan tabiat jarayonlarining simmetriyasi bilan zaryad juftligi deb ataladigan fizik kattalikning saqlanish qonuniga bog`liq. Agar zaryad juftligining saqlanish qonuni tabiatning beistisno hamma jarayonlari uchun bajarilganda zarralardan tashkil topgan olamdan antizarralardan tashkil topgan olamni absolyut ajrata olmagan bo`lar edik. Boshqacha aytganda, bordi-yu, bir kechada hamma zarralarning hamma zaryadi teskari ishoraga o`zgarsa, biz bu holni sezmagan bo`lar edik. Lekin baxtimizga tabiatning bazi jarayonlari uchun zaryad juftligining saqlanish qonuni buzuladi. Bu operasiyaga nisbatan ham (P-operasiya singari) kuchli va elektromagnit o`zaro tasirlar simmetrik, yani bu o`zaro ta`sirda o`tadigan jarayonlarda zaryad juftligi saqlanadi. Kuchsiz o`zoro tasirda zaryad juftligining saqlanish qonuni buziladi yani kuchsiz o`zoro tasir C- ko`zguga nisbatan malum simetriyaga ega emas.
Zaryad juftligining saqlanish qonuni juda kichik sohada bajariladi, chunki beistisno hamma zaryadlari nolga teng bo`lgan faqat chin neytral zarralargina malum muayyan zaryad juftligiga ega bo`lishi mumkin.
Agar N orqali elektr zaryad (e), barion zaryadi (B), g`alatilik (S), lepton zaryadi ( ) va myuon lepton zaryadi ( ) kabi additive kvant sonlarining to`plamini belgilasak, C- operatsiyasining holat to`lqin funksiyasiga ta`sirini quyidagicha yoza olamiz .
C .
C-operasiya impuls va spindan tashqari hamma kvant sonlarining ishorasini o`zgartiradi. yani =1
Demak, C-operatsiyasining xususiy qiymati +1, yoki -1 ga teng.
Lekin, C har doim ham xususiy holatga ega bo`lavermaydi. Chin neytral zarralar uchun esa yuqoridagi xususiy qiymat va xususiy holat tenglamsi quyidagicha yoziladi.
ΨC(N=0)=C = .
Xususiy qiymat C zaryad juftligi yoki qo`shma zaryad kvant soni deb ataladi. Demak, noldan farqli zaryadga ega zarralar aniq zaryad juftligiga ega emas, shuning uchun amalda zaryad juftligi uchun saqlanish qonunining zaryadlangan sistemallarda bajarilishini kuzatish qiyin . chunonchi, foton chin neytral zarra sifatida -1 ga teng muayyan zaryad juftligiga ega. Chin neytral zarralardan va mezonlar elektromagnit yo`li bilan ikkita fotonga parchalanadi, yani
Shuning uchun, mezonlar musbat zaryad juftligi (+1) ga ega, chunki 2 sistemaning zaryad juftligi +1 ga teng. Shuni aytish lozimki, P-juftlik ham, C-juftlik ham multiplikativ kattaliklardir, yani murakkab sistemaning umumiy juftligini uning tashkil etuvchilar juftliklari ko`paytmasiga teng.
Demak, juft sonli fotonlar sistemasining zaryad juftligi – juft (+1) toq sonli fotonlar sistemasining zaryad juftligi esa toqdir (-1). Shuning uchun elektromagnit jarayonlarda bitta fotonning ikkita fotonga aylanishi yoki umuman, toq sonli fotonlarning juft sonli fotonlarga va, aksincha aylanishi mumkin emas.
Agar zaryad juftligi faqat fotonlarga va mezonlargagina talluqli bo`lganda edi, uni ahamiyati bo`lmasdi. C- operasiyasi juda ko`p neytral “zarra- antizarra” sistemalar uchun ham qo`llanilishi mumkin. Bunday sistemalarga va hokazo misol bo`ladi . ushbu sistemalar uchun zaryad jutligining qiymati ular uchun harakat miqdori momenti va spin qiymatlari bo`yicha aniqlanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
