O`zbekistan Respublikası Joqari ha’m orta arnawli ta`limi ministirligi

2.2 Kvarklar ha`m glyuonlardın` qa’sıyetleri

Materiyanin’ en’ kishkene gerbishleri esaplang’an elementar bo’leksheler quramali bo’lekshege iye ekenligi belgili bolg’annan son’, materiyanin’ haqiqattan en’ kishikene gerbishlerin izlew mashqalasi payda boldi. Eger usinday bo’leksheler bar bolsa, ha’zirge shekem bizge belgili bolg’an ha’m quramali du’ziliske iye bolg’an barliq bo’leksheler, olardan quralg’an boliwi kerek. 1964-jili amerikali fizik M. Gell-Man ha’m D. J. Tsveyglar mezonlar ha’m barionlar kvarklar dep atalatug’in a’piwayi bo’lekshelerden quralg’anlig’i haqqindag’i gepotezani usinadi. Bul epotezag’a muwapiq barionlar u’sh: u, d, s, kvarklardan, antibarionlar balsa antikvarklardan quralg’an. Bul kvarklar yarim spinge iye boliwi, al zaryadlari elektron zaryadinin’ ha’m bo’limine ten’ boliwi kerek. Keyin ala ja’ne eki: c << o’zine tartatugin>> anglishansha (charm) ha’m b <> anglishansha (beauty) kvarklari antikvarklari menen birge kirgizilgen. Zamanago’y gipotezalar boyinsha kvarklar da leptonlar siyaqli altaw boliwi kerek. Lekin t <> anglishansha (truth) kvarkinin’ o’nimin tabiw maqsetinde islenip atirg’an barliq uriniwlar ha’zirshe hesh qanday na’tije bermedi. Sonin’ menen birge, kvark ha’m antikvarklardin’ kombinatsiyalari bar mezonlardin’ barlig’in payda boliwin tu’sindirip bere aldi. Usi ko’z qarastan qarag’anda kvarklar hesh qanday ishki du’ziliske iye emes ha’m olardi shin ma’niste elementar bo’leksheler dep esaplaw mu’mkin. Antivarklar kvant sanlarinin’ (spin I ha’m izotrop spin T dan tisqari) belgisi menen o’z kvarklarinan ayriladi. Kvark modeli, mezonlar, kvark ha’m antikvark q, juplig’inan du’zilgen(8-su’wret). Ma’selen, -mezon, U-kvark ha’m d- antikvarktan duzilgen boliwi kerek.

q q q q

r<0 r r₀ r>>r₀

8-su’wret

-zaryadi oni du’ziwshi kvark-antikvark zaryadinin’ qosindisina ten’, + + =1,

onin’ barion zaryadi bolsa

- =0

Kvark modeline sa’kes, barionlar u’sh kvarktan du’ziledi. Misali: praton p(uud), elektr zaryadi;

+ + - =1,

barion zaryadi;

+ + =1 ,

bir turliligi S=0 ha’m tap sonday;

n(udd) (uds), (uus), (dss) (uss).

Turli mezon ha’m barionlardi du’ziwshi eki kvark-antikvark yamasa u’sh kvarkli sistemalar orbital momenti no’lge ten’ halda bolip, massasi minimal boliwi yamasa orbital qozg’aliwlari na’tijesinde massalari artip spin ha’mde ju’pliqlar o’zgeriwi mu’mkin. Na’tiyjede olar oktuplet yamasa dekuplet sistemalarin payda etedi. Kvarklar massalarin to’mendegishe qaraladi:

m_u=3,5-5 MeV , m_d=6,5-10 MeV, m_s=100-250 MeV,

m_c=1,35 GeV, m_b =4,7 GeV, m_z>22 GeV.

Barionlar spini I=1/2 boliwi ushin bariondi du’ziwde u’sh kvarklardan spinleri ekewi parallel, birewi antiparallel dep qaraladi. I=3/2 boliwi ushin bolsa u’sh kvarklardin’ spinleri parallel boliwi kerek, ma’selen, 3/2 spinli barion dekuplet

=ddd =udd =uud =uuu 1232 MeV

= dss 1385 MeV

1530 MeV

1672 MeV

Kvarklardin’ o’z-ara glyuonlar arqali ta’sirlesiw baylanislari 8-suwrette ko’rsetilgen. Kvarklar o’z-ara massasiz, spini 1 ge ten’ bolg’an glyuonlar (glue- anglishansha kley) menen ta’sirlesedi. Kvarklardin’ glyuonlar almasiwinda kvarklardin’ ren’i o’zgeredi, turi bolsa o’zgermeydi, qalg’an kvant sanlari saqlanadi. Ma’selen, u –kvark glyuon berip yamasa glyuon alip, u-kvarktin’ basqa ren’de payda boladi. Glyuonlar kvarksiz da o’z-ara ta’sirlesiwi mu’mkin. Lekin, elektromagnit maydan fatonlari bunday qa’siyetke iye emes. Kvark teoriyasinda, kvark a’tirapinda payda bolg’an ren’zaryadi kvarktan uzaqlasqanda o’zgermey qaliwida yamasa artiwida mu’mkin. Bunin‘ na’tiyjesinde kvarklar arasinda araliqtin’ artiwi menen olardin’ o’z-ara ta’sir energiyasi artip baradi. Kvarklar adron ishinde, bir-birine ju’da’ jaqin jaylasqanlig’i ushin olar arasindag’i o’z-ara ta’siri az ha’m kvarklar bo’lekshe ishinde o’zlerin erkin bo’lekshelerdey tutadi. Kvarklar arasindag’i araliqtin’ artiwi menen sistemanin’ ren’ zaryadi artip ketip, olar arasindag’i ta’sir energiyasida artadi. Sonin’ ushin kvarklardi orayda (periferiyda) bolsa <> dew mu’mkin.

9-suwret

Ba’lki kvarklardi erkin halda baqlanbawi da sonnan boliwi mu’mkin. Adronlar ishinde(9-suwret) kvarklardin’ o’z-ara ku’shli bolmag’an boliwi ushin araliq artiwi menen kvark ren’i zaryadinin’ sheksiz artiwi za’rur emes. Ren’ zaryadinin’ artiwi energiyanin’ jan’adan kvark ha’m antikvark jubi payda boliwina jeterli bolg’an darejesinde o’zgeriwine sebep bolsa, jeterli boliwi mu’mkin. Ren’ zaryadi sol ma’niske eriskende jan’adan kvark- antikvark jubi payda boladi. Adron ishinde tez elektron urib shig’arg’an kvark ornin jan’adan payda bolga’n kvarklar iyeleydi. Urib shig’arilg’an kvark bolsa jan’adan payda bolg’an antikvark penen qosilip mezondi payda qiladi. Kvarklardin’ adronlar ishinde erkin shig’a almaslig’in tusindiriwshi bir neshe energiya bar, tiykarinan tor modelinde, tor sozilg’anda onin’ keriliw energiyasi artqani sayin bir-birinen uzaqlastirilg’an eki kvark arasindag’i glyuon maydani artadi. Kvarklar glyuon maydannan quralg’an tor sebepli bir-biri menen baylang’an boladi. Kvark arasindag’i aralig’i ja’nede artqanda torda toplaniwshi glyuon energiyasi kvark-antikvark ju’plig’in payda qiliwda jeterli bolip, qalsa tor u’ziledi. Tor uzilgen jerde jan’adan kvark ha’m antikvark payda boladi. Sonday qilip, erkin kvarklar payda boliwi ornina mezonlar payda boladi.

Bul haldi tuwri magnitti ekige bo’lgenimizde ja’ne eki polyuslimagnit payda boliwina uqsatiw mu’mkin. Nuklonlar ortasindag’i ku’shli o’z-ara ta’sirdi mezonlar arqali dep tu’sindiriledi. Endi kvant xromodinamikasina kvarklar arqali a’melge asiriladi dep qaraladi. Ku’shli o’z-ara ta’sirlesiw glyuonlar, glyuon ren’i almasiwi menen a’melge asiriladi dep qaraymiz. Lepton, faton, bazonlar o’zleri menen ren’ alip o’tpeydi, sonin’ ushin kushli ta’sirlesiwde qatnaspaydi. Adron bo’lekshelerdi va’lentli, tokli kvarklar ha’m a’tirapinda glyuonlar <> ha’r qiyli ren’li kvark ha’m antikvarklar qaplap alg’an dep oylaw mu’mkin. Va’lentli kvarklar andronlar quramin du’ziwde qatnasadi, tokli kvarklar glyuonlardi jutadi yaki shig’aradi, olar ku’shli ta’sirlesiwdi a’melge asiradi.

Ja’ne aytiw mu’mkin, virtual kvarklar antikvarklar glyuonlar menen birgelikte pratonlardi du’zedi. Nuklonlar arasindag’i o’z-ara ta’sirde birinshi nuklondag’i kvark ekinshisine, ekinshi nuklondag’i kvark birinshi nuklong’a o’tedi. Na’tiyjede kvark- antikvark q-q juplig’i menen, yag’niy pion menen almasiw ju’z beredi.

10-su’wret.

Kvark modeli elektron-pozitron annigliyatsiyasi payda qiliwshi adronlar ag’imin jaqsi tu’sindiredi. Joqari energiyali qarama-qarsi ag’imindag’I;

e^- + e⁺ =2

annigillyatsiyalanip virtual fatondi payda qiladi(10-su’wret).

Bul payda bolg’an kvark antikvark qarama-qarsi bag’itta bir-birinen uzaqlasqanda olar arasindag’i maydan artadi. Bul glyuon maydan energiyasi esabinan vakuumda bir neshe qosimsha kvark-antikvark ju’bi payda boladi. Jan’adan kvark-antikvarklar bir-birleri menen qosilip, pionlardi payda qiladi. Jan’adan payda bolg’an kvark-antikvarklardin’ bir jubi baslang’ish fatonnan payda bolg’an kvark-antikvark ju’bi menen qosilip, en’ jen’il u ha’m d kvarklardan du’zilgen mezonlardi payda etedi. Na’tiyjede, da’slepki kvark ha’m antikvark bag’itindag’i eki qarama-qarsii andronlar ag’imi bayqaladi. Joqaridag’i so’z etigen elementar bo’lekshelerr haqqindag’i to’mendegishe pikir bildiriwimizge boladi:

1) Haqiqiy elementar bo’lekshelerge leptonlar ha’m kvarklardi aytiw mu’mkin. Kvarklar andron gruppasina kiredi;

2) Kvark ha’m leptonlar 6 dan iba’rat bolip, bug’an jag’imli dep ataladi;

3) Kvark ha’m leptonlar jag’imlig’i 2 den 3 basqishqa iye. Ha’r qaysi basqish joqari ha’m to’mengi bo’lekshelerge bo’linedi;

4. 
   Lepton aq . Kvarklar u’sh ren’nen iba’rat;
   

Mezonlar kvark ha’m antikvark ha’mde qosimsha ren’nen, barionlar u’sh kvark ha’m ha’r qiyli u’sh ren’nen iba’rat , sonin’ ushin andron leptong’a uqsas aq ren’de boladi. Sonday qilip, haqiqiy elementar bo’leksheler 6 ti jag’imliliqqa iye kvark ha’m leptonlar, 3 ren’ ha’m bulardin’ antikvark ha’m antileptonlari boliwi mu’mkin.