O’zbekiston respublikasi farg’ona davlat universiteti “fizika-texnika” fakulteti “fizika” kafedrasi

Zarrachalar fizikasida proton parchalanishi zarracha parchalanishining faraziy shakli bo'lib, proton neytral pion va pozitron kabi engilroq subatomik zarrachalarga parchalanadi. Proton parchalanishi gipotezasi birinchi marta 1967- yilda Andrey Saxarov tomonidan ishlab chiqilgan. Katta tajribaga qaramay, proton parchalanishi hech qachon kuzatilmagan. Agar u pozitron orqali parchalansa, protonning yarim yemirilish davri hech bo'lmaganda cheklangan bo'ladi. 1,67 × 10³⁴ yil. Standart modelga ko'ra , barionning bir turi bo'lgan proton barqarordir, chunki barion soni ( kvark soni ) saqlanib qoladi (oddiy holatlarda; istisno uchun chiral anomaliyaga qarang). Shuning uchun protonlar o'z-o'zidan boshqa zarrachalarga parchalanmaydi, chunki ular eng engil (va shuning uchun eng kam energiyali) bariondir. Pozitron emissiyasi va elektron tutilishi - protonning neytronga aylanishini ko'radigan radioaktiv parchalanish shakllari protonning parchalanishi emas, chunki proton atom ichidagi boshqa zarralar bilan o'zaro ta'sir qiladi.

6-rasm. Protonning parchalanishi
Standart modeldan tashqari ba'zi yirik birlashtirilgan nazariyalar (GUT) barionlar soni simmetriyasini aniq buzadi, bu protonlarning Xiggs zarrasi, magnit monopollari yoki yarim yemirilish davri 10³¹ dan 10³⁶ yilgacha bo'lgan yangi X bozonlari orqali parchalanishiga imkon beradi. Taqqoslash uchun, koinot taxminan 10¹⁰ yoshda. Bugungi kunga qadar GUTlar tomonidan bashorat qilingan yangi hodisalarni (masalan, proton parchalanishi yoki magnit monopollarning mavjudligi) kuzatishga urinishlar muvaffaqiyatsizlikka uchradi.
Proton parchalanishidan tashqari, barion buzilishining nazariy usullari mavjud, shu jumladan barion va yoki lepton sonining 1 dan boshqa o'zgarishi bilan o'zaro ta'sir (proton parchalanishida talab qilinganidek). Bularga B va yoki L 2, 3 yoki boshqa raqamlarning buzilishi yoki B − L buzilishi kiradi. Bunday misollar orasida neytron tebranishlari va yuqori energiya va haroratdagi elektrozaif sfaleron anomaliyasi kiradi, bu esa protonlarning antileptonlarga to'qnashuvi yoki aksincha ( leptogenez va GUT bo'lmagan baryogenezning asosiy omili) o'rtasida yuzaga kelishi mumkin.

7-rasm. Georgi-Glashow modelidagi zarrachalar uchun kuchsiz izospinlar , kuchsiz giper zaryadlar va rang zaryadlarining namunasi . Bu yerda ikkita yuqoriga va pastga kvarkdan tashkil topgan proton elektr zaryadi - 4/3 bo'lgan X bozoni orqali yuqori va antiyuqoridan iborat pionga va pozitronga aylanadi.

Zamonaviy fizikaning eng muhim muammolaridan biri bu koinotda materiyaning antimateriyadan ustunligidir. Koinot, umuman olganda, nolga teng bo'lmagan musbat barion soni zichligiga ega, ya'ni materiya mavjud. Kosmologiyada biz ko'rayotgan zarralar bugungi kunda biz o'lchagan fizika yordamida yaratilgan deb faraz qilinganligi sababli, odatda umumiy barion soni nolga teng bo'lishi kutiladi, chunki materiya va antimateriya teng miqdorda yaratilgan bo'lishi kerak edi. Bu simmetriyani buzish uchun bir qator taklif qilingan mexanizmlarga olib keldima'lum sharoitlarda normal materiyaning (antimateriyadan farqli o'laroq) yaratilishiga yordam beradigan. Bu nomutanosiblik juda kichik bo'lar edi, har birida 1 ta 10 000 000 000 (10¹⁰ ) zarralar Katta portlashdan keyin soniyaning kichik bir qismidir, lekin materiya va antimateriyaning koʻp qismi yoʻq boʻlib ketgandan soʻng, hozirgi koinotdagi barcha barion materiya va undan ham koʻp sonli zarralar qolgan edi.