Ядро ва элементар зарралар физикасининг асосий ривожланиш босқичлари. Микродунё ҳодисалари масштаби, зарраларнинг релятивистик хусусиятлари. Зарраларнинг квант хусусиятлари

Зарраларнинг релятивистик хуссусиятлари.
1.Заррачалар учун юқори тезликда ва юқори энергияларда Ньютон механикаси тўғри келмайди, у нисбийлик назарияси механикаси билан ёки релятивистик механика билан алмаштирилиши керак. Релятивистик еханикада заррачалар хоссасини релятивистик хоссаси деб айтилади.
Нисбийлик назарияси учун константа қилиб ёруғлик тезлиги қабул қилинган, .
Нисбийлик назарияси бўйича с тезлик чегаравий катталик қилиб қабул қилинган, яъни , шунга мос , бу ерда – объект массаси.
2.Нисбийлик назарияси хулосасининг изоҳи учун Эйнштейн муносабати асос бўлиб ҳисобланади: , бу муносабат тенгликда ва изоляцияланган физик системада (элементар заррача, ядро, атом ва ҳ.к) ва массага эга бўлганларнинг тўла энергияси бўлиб ҳисобланади. Бу муносабат масса билан энергиянинг эквивалентлигини ифодалайди. Бу формуладан фойдаланиб масса орқали энергияни топиш мумкин бўлади.
3.Жисм тезлигини ортиши билан унинг кинетик энергияси ошади, тўла энергияси ҳам мос равишда ортади. Тезлик билан жисм массаси ҳам ортади. Тезлик ноль бўлганда жисмнинг массаси тинчликдаги масса деб айтилади. Элементар заррачаларнинг тинчликдаги массаси “Элементар заррачалар таблицаси” да келтирилган бўлади.
4.Нисбийлик назариясидаги асосий муносабатлардан бири, тўла энергиянинг эркин релятивистик заррача импульси ва массаси орасидаги боғланишидир:
(5)
Тинчликдаги заррача учун , унда:
. (6)
Релятивистик физикада кинетик энергия:
(7)
Заррача кинетик энергияси заррачанинг тўла энергиясидан заррачанинг тинчликдаги энергияси айирмасига тенг.
Норелятивистик физикада заррача кинетик энергияси:
. (8)
5.Релятивистик заррачалар тезлиги қуйидаги муносабатдан аниқланади:
(9)
6.Нисбийлик назарияси бўйича релятивистик физикада бўлиши мумкин, унда (5) га асосан ва (9) га асосан бўлади. Демак, массаси ноль бўлган заррача фақат тезликка эга бўлади, у ҳам бўлса, ёруғлик тезлигига тенг бўлади.
7.Ифода (5) ни қуйидагича ёзиш мумкин бўлади:
ёки . (10)
Буни қуйидагича изоқлаш мумкин: заррачанинг энергияси ва импульси олдин бир координата системасида, сўнгра иккинчи координата системада ўлчансин (бир координата системаси иккинчи координата системасига нисбатан қандайдир тезлик билан ҳаракат қилсин), икки марта ўлчашлар турли энергия ва импульсларни беради, лекин катталик иккита системада ҳам бир хил бўлади, яъни инвариант бўлади.
8.Норелятивистик физикада тезликларни қўшишнинг Галилей қонуни ўринли бўлади:

бу ерда ‑ заррачаларнинг координата системасидаги ўлчанган тезликлари; ‑ бир системани бошқа системага нисбатан ҳаракат тезлиги.