P habibullaev

IV  b  о  b.  0 ‘TA Y IJQ O R I  T E M P E R A T U R A L I  VA Z IC H L IK L I 
M O D  DA  H O LA T LA R I
I-§.  Kirish
Faraz qilaylik, zichlik iuda katta bo'lmagan holda,  modda temperaturasi 
ortib borsin.  Agar  modda  qattiq  agregat  holatda bo'Isa,  u  suyuq  holatga, 
undan  keyin  esa  gazsimon  holatga  o'tadi.  Temperatura  bir  necha  ming 
gradusga  ko'tarilganda  term ik  dissotsiatsiya  sodir  b o 'lad i,  ya ’ni 
molekulalarning  atomlari  orasidagi 
k i m y o v i y  
bog'lanish  (ular  10_l  e V  
tartibda)  uziladi,  molekutalar  atomlarga  ajraladi.  Bu  holataagi  gazlar 
atomJardan  tashkil  topadilar.  Agar  temperatura  yanada  ortib  КУЛ”  dan 
ortsa.  atom  yadrolari  bilan  elektronlar  orasidagi  bog'lanishlar  (uiar  bir 
necha  elektron  —  volt  tartibida;  leV+\04K)  uzilib,  atomlarda  ionlashish 
hodisasi yuz bera boshlaydi; temperatura  107A'da  modda to'la ionlashgan 
bo'lib. u ionlar (yadrolar) va elektronlardan iborat plazma holatida bo'ladi.
Temperaturaning  yana  ortishi  bilan  yadroviy  reaksiyalar  boshlanadi 
va  104K da yadrolar parchalana  boshlaydi;  (yadroda bog'lanish energiyasi 
mln  eK tartibda  bo'ladi);  temperatura  1 O’1 AT bo'iganda  modda  proton  va 
elektronlardan  iborat  bo'ladi;  neytron
n  —> p  + e  + v,
reaksiya asosida proton va elektronga aylanadi va antineytrino hosil bo'ladi. 
Temperatura  10l3A^dan (energiya isMCPeKdan) yuqori bo'iganda nuklonlar- 
ning tug'ilishi va ularning boshqa elementar zarralarga aylanishi ushbu
e  + e-< r^p+ p
e ‘  + e  ^   adronlar. 
sxemalar bo'yicha sodir bo'lishi  mumkin.  Temperatura orta borib,  K PA " 
(ya’ni energiya  E - l0 2GeV) ga yetganda elementlar zarralarining bir-biriga 
aylanishi  kuchayadi.  Shu bilan bu holda zarralar orasidagi  elektromagnit 
o'zaro  ta’sir  va  zaif (kuchsiz)  o'zaro  ta'sir  birlashib,  bir  umumiy  o'zaro 
ta’sirni  (uni  elza  o'zaro  ta’sir  deb  atadik)  sodir  qiladilar.
Temperaturaning  T=10,s/(  (Energiyamng  E~\№GeV\  qiymatlarida 
adronlar  (barionlar  va  mezonlar)  o‘z  tarkiblan  -   kvarklariga  ajralib
92

---

ketadilar,  bunda  kvarklar  va  leptonlar  orasida  o‘zaro  o'tishlar  va 
aylanishlarda  (m asalan,  uu <-> X  <-> e* d  ,  ud -f-» F  <-» v t d  o‘zaro 
aylanishlarda),  barion  zaradi  saqlanishining  buzilishini  nazariy jihatdan 
ko‘rsatish mumkin (bu yerda u, ^-kvarklar).  Buyuk birlashuv nazariyasiga 
ko'ra, bu holatda elza va kuchli o‘zaro ta’sirlar, bir umumiy o‘zaro ta’sirni 
sodir  etadilar.  U n i  biz  elzakuch  o‘zaro  ta’sir  deb  atadik.
Nihoyat,  chegaraviy  o‘ta  yuqori  temperatura  TalC FA '  da  (energiya 
E«1019(JeKboMganda)  hozirgi  zamon tasawurlariga ko‘ra, zarralar orasida 
elzakuch  va  gravitatsiya  o'zaro  ta’sirlar  birligini  sodir  qiluvchi  —yagona 
o‘zaro ta’sir mavjud  boMadi.  Bu  holatda materiya bir ongina,  ya’ni t~ 10-44 
sekundgina “ yashaydi” .
Energiyaning  yuqori  qiym atlarida  (yu q ori  tem peraturalarda) 
elektromagnit  o‘zaro  ta’sirni  tavsiflovchi  konstantalar  a   kuchli  va  zaif
0
 
С
(kuchsiz)  o‘zaro  ta’sirlarni  xarakterlovchi  konstantalar  a t  va  a w  hamda 
gravitatsiya  doimiysi  a  umuman  aytganda,  o‘zgaradilar.  U lar  sxematik 
ravishda 4.1-rasmda ko‘rsatilgan.
Endi biz zichlik ortgandagi modda holatlari bilan tanishaylik.  Moddalar 
o‘zlarining  kimyoviy tarkiblariga  ko‘ra,  normal  sharoitda juda xilma-xil 
boMsalar-da,  moddalar xossalarining  bu  xilma-xilligi  bosim  ortishi  bilan 
kamayib,  «silliqlanib»  boradi.
Buning sababi shuki, bosim orta borib,  108 atm. tartibida bo‘lganda kimyoviy 
xossalaming  har xilligiga sababchi boMgan atomlaming yuqori  qobigMdagi 
elektronlar  o‘z  atomlaridan  ajralib  chiqadilar;  ichki  qobiqdagilari  esa, 
aksincha,  zichlasha boradilar.
Bosim  ortib  1012atm.  tartibda  boMganda  elektronlarning  yadro  bilan 
o‘zaro  ta’siri  muhim  rol  o'ynaydi.  Bu  holda  moddani,  asosan,  aynigan 
elektron-gaz  deb  hisoblash  mumkin.
93

---

Bosim  iO^atm,  (zichlik 
10'’ g/smy)  bo'iganda,  aynigan  gaz 
reiyativistik  xarakterga  ega  bo'ladi,  ya’ni  elektronning  tezligi  yorug'lik 
tezligiga yaqin bo'ladi.
Bosimning  yana  onishi  (zichlikning  kaitalashishi)  tufayli  elektronlar 
bilan  yadrolardagi  protonlar  orasida
e  + p —> n + v„
yadro  reaksiyaiari  boshlanadi  va  bosim  ortib,  1024atm  (zichlik p ~   1011 
g/sm2)  tartibga  yetganda  neytronlashish jarayoni  tufayli  modda  holatida 
neytronlar ustunlik qiladi va bosim yana  ortib  1025atm,  zichlik p «   1012 
g/snf'  qiymatga  erishganda,  yadrolar  beqaror  bo'lib,  parchalanib  ketadi 
va  bunda  modda  asosan  neytronlardan  iborat  Fermi-gaz  holatga  o'tadi. 
Bosim  1027  atm  bo'iganda  bu  Fermi-sistemaning zichligi  yadro  zichligi 
p ~  W * g/sm* ga teng bo'ladi.
Hozirgi  zamon  tasawuriga  ko'ra,  zichlikning  yanada  ortishi  tufayli 
neytronlar ham parchalanib,  kvarklardan  iborat  modda  holati sodir bo'la 
boshlaydi.  Bunda zichlik  \Oi5g/sm3—\Q2t'g/sm3 va undan yuqori tartiblarda 
bo'ladi.  Moddaning yuqoridagi holatlari yulduzlar, mitti yulduzlar, neytron 
va kvark yulduzlarda namoyon bo'ladilar.  Moddaning bu holatlari Olamning 
paydo  bo'lgan  paytda va  lining  evolutsiyasi jarayonidagi  eralarda  hamda 
yulduzlar va  ularning  evolutsiyasida  namoyon  bo'ladilar.
Bizga  ma’lumki,  atom  yadrosi  proton  va  neytronlardan,  ular esa  o'z 
navbatida  kvarklardan  iboratdir.  Shuningdek,  yengil  zarralar —  leptoniar 
yoki  nuqtaviy  zarralar  deb  ataluvchi  elektronlar,  myuonlar,  taonlar  va 
nevtrinolar  ham  fermionlardir.  Olam paydo  bo'lib,  «Katta portlash>  dan 
keyin  и  kvark  va  leptonlardan  iborat  davrni  boshdan  kechiradi.  Olam 
evoluisiyasining  keyingi  davrlarida  hamda  yulduzlar o'z  evolutsiyalarida 
yuqori temperaturali va bosimli holatlarda bo'lganiar.  Endi,  Olam, yulduz- 
lar va  ularning evolutsiyalari  bilan  qisqacha  tanishaylik.