|
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
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 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.
Do'stlaringiz bilan baham: |
