Zarralar fizikasi

§
S
щ 
+ 
+ 
Ц 
m
+
+ 
i 
+
I 
Я» 
4)
0\
Ю
ON 
°
40 
H
/•—
N 
'
—
g
8
§
3 ^
t-i i-• ^ i 4D C4! VO CS + № + » 
w w ON 
w w ч-/ w + 
W 0
u
a 
a 
ON j .
a о 
s о 
^ о 
^ +
ЖШ1Ж.+
4) 
+ + ^"» ^> + + + + • + ■ + 
Ч ч. 94 
Ч +ц ч. W ь«Г \
t<
*W
CS 
С-Д 
CN 
Ql $4 I
n
b b b
b
b
b
b
E-ч
I I
1 
1 
1 
I I I
1
rs 
СЧ 
CS 
JS
CO
I I
1 
1 
1 
I I I
1
t i t
+
7
+
7
§
l о
о
+ 
+ 
o o +
7
i i i
i 
i 
i 
t
Щ
1 *+ 
7
О 
О 
+ i о
о
i i i
i 
i 
i 
i
«5
I I
1 
1 
1 
I I I
1
J H H I
СЯ
о о
о
о
о
7 + 7
+
I I I
+ 
7
о
о
0
‘r
ta
ch
a 
y
as
h
as
h
da
vr
i 
(s
)
Ш
р 1 й 1 й 1
\ М $ Щ
сЗ I 
I 
I 
| 
1 I 
Щ Щ
РЗ 1 
1 
1 
I 
1 1 «
«
о
b
,o
И
И
Ш
Й
Я
Д
Я
40 \D 
Г" 
M 
CS 
о- 
=«
CS CS О 
У
^
^
M
as
sa
­
si
(M
eV
)
0
0
0
0
0
0
,5
11
0
,5
1
1
1
0
6
10
6
14
0
14
0
13
5
4
9
4
4
9
4
4
9
8
4
9
8
B
el
-
g
is
i
N. >.* 
а»4, 
'*> %» Ч. 
Ч.
te 
'& 
% 
U 
k
*<
Ц
Z
ar
ra
ni
ng
n
o
m
i
F
o
to
n
E
le
kt
ro
n 
n
ey
t-
ri
n
o
si
E
le
kt
ro
n 
an
ti
- 
n
ey
tr
in
o
si
M
yu
on
n
ey
tr
i-
n
o
si
M
yu
on
an
ti
n
ey
-
tr
in
o
si
E
le
k
tr
o
n
P
o
zi
tr
o
n
M
yu
on
(m
y
u
-
m
ez
o
n
)
M
us
ba
t 
m
y
u
o
n
M
us
ba
t 
p
io
n
M
an
fi
y 
p
io
n
N
ey
tr
al
p
io
n
M
us
ba
t 
k
aon
M
an
fi
y 
k
ao
n
N
ey
tr
al
k
ao
n
N
ey
tr
al
an
ti-
k
ao
n
b 
i°! 
I B
—it s
tn 
v> 
vor-оо 
o\ о и
n
*2 
2
J2
Z
ar
ra
­
la
r 
g
u
- 
ru
h
i
F
o
to
n
L
ep
to
n
­
lar
M
ez
o
n
­
la
r
255

---

Г— со
СЧ 
т-1
а
8
а>
а
в
ш
+
и-
щ
+
%
* С:
ЩЯ
СЧ СП
Tf
Ж
O
n
ir>
I I
+ + 
ft. fft.
«п in V)
»Cl
сч
W со 4J со
'w»‘m
1
%
с
о
+
+ + +
ft, с «ft, >е ft.
/—
ч 
ОО СЧ
ш
0? Г"Н
г-*
W
© +
>ч
ц И
+
+
+ +
+
с tft. гк
‘■ч
+
с
и
+
le
CJ
сч сч сч сч
CJ
О О ON о +
i 
I 
I 
! 
I
I I I I
+ I +
+ I о о о
1Г
«
\ъ
j 1“Н
I со
(N N VO so 
^
оо оо оС оС *•*
со со со со ч—
<
O
n
O
n
O
n
O
n
*“*
d
о
о g
с м О 
Q .& Ь
я .9
H
00
«3
Iq 
Щ
Q
 
О «в О
■
*3 52 £ Я й ««
bo
Босо ьо
— 'О
о ^
 о !£>
«о 
v> .
и
*s ь*
+ +
+
+ + +
ш
11
1*1
CJ
со
СЧ
со
Г»
$4
pH 1"Н о
о
со
+
2 2 
ь ь
о
1
о
о
ь>
о
Ь>
’t
*Г
о
Ь
О
Ь
о о
о
ь>
о
ь>
О
ь>
О
ь>
Н 1—
1
тН
гН
г—Ч
Щ
Ь
1*Ц
Ь h>
.щ
гН
м
тН
V» V»
*п
00
оо
»п
1Г)
т-Ч 1-Н
Г'
г*
со
СО
СЧ сч
сч
о
о
V
V
*Н сч
СО со
т-Ч т“Н
vo
ON
ON
СЧ >п >п
Г-Н гн
СЧ СЧ
ч-i
00
00
Оч
ON ON ON -—
( 1—
4
СЧ
СЧ
т—
с
lH
г-Ч т-Ч т-н
г-Ч СО со
со
со
VO 40
т-н
г-Ч
гН
»“Н
1*“4
г-н г“Ч
гН
г-н
»—
1 Т
“Н
Ш
Ш Ш Ш
5о<, 5ЬО 5Ь<
я
о 
■
н
cl и
ьо Си
ё *ЕЬ
00 ON О
1
-с СЧ
>1 И N N N
СО
сч
4fr
СЧ
«п
сч
ю
сч
г^
сч
00
сч
O
n
сч
О 1-с
со со
сч
со
r t
со
Adronlar.
256

---

ko‘rsatadi. Zarra zaryad multipleti 
i
ta zarradan tashkil topgan bo4Isa, uning 
izotopik spini quyidagicha aniqlanadi:
T = 0 -
1)
2
Agar 
T 
= 0 boMsa, i = 1 singlet, masalan д 0 — giperon;
T = 1/2 bo'lsa, i = 2 dublet, masalan proton, neytron;
T = 1 boMsa, i = 3 triplet, masalan я**, 
7Г°
mezon.
Kuchli o6zaro ta’sirda bir zaryad multipletiga kiruvchi va o‘zlarini bitta 
zarra kabi tutuvchi zarralar elektromagnit oczaro ta’sir ostida massalari 
va zaryadlari bilan farqlanuvchi zarralarga aylanadi. Ma’lumki, uchta 
n
- 
mezon 
?r+,
л'0, 
bir-biridan faqat zaryadlari bilan farq qiladi. 
n
- 
mezonning izospini 
T —
1, izospin proyeksiyalari esa Tz gg +1, 0, -1 ga 
teng. Elementar zarralarning elektr zaryadi, izospin proyeksiyasi va barion 
zaryadi oczaro quyidagicha bog‘langan:
(? A l )
Izotopik spinning saqlanish qonuni izotopik fazodagi almashtirishlarga 
nisbatan kuchli oczaro ta’sirning simmetriyasi (invariantligi) bilan bog^iq. 
Kuchli oczaro ta’sirdan boshqa hamma oczaro ta’sirlar bu simmetriyaga 
ega emas, ya’ni ularda izotopik spinning saqlanish qonuni buziladi. Kuchli 
oczaro ta’sirga nisbatan izospin va uning proyeksiyasi yaxshi saqlanuvchi 
kvant sonlari bo6Isa, elektromagnit oczaro ta’sirga nisbatan esa faqat uning 
proyeksiyasi saqlanadi yaxshi kvant soni boMadi.
Murakkab sistemaning to‘la izotopik spini shu sistemaning tarkibiga 
kiruvchi zarralar izotopik spinlarining vektor yig'indisiga teng. Izotopik 
spinning vektor yig‘indisi oddiy spinning vektor yig‘indisi kabi 
hisoblanadi. Masalan, nuklon-pion sistemasining izotopik spini 1/2 ga va 
3/2 ga teng. Chunki nuklon uchun T = 1/2, pionniki T = 1, ularning 
vektor yig‘indisi 1/2 yoki 3/2 bo‘ladi.
8. G ‘alatilik. 1951-yilda ajoyib xususiyatga ega boMgan zarralar kashf 
etildi. Bu zarralarni boshqa odatdagi zarralardan farqlash uchun 
(S)
g‘alatilik kvant soni kiritildi. Bu zarralar g‘alatiligi shundaki, ular kuchli 
o‘zaro ta’sir orqali yuz beruvchi jarayonlarga xos vaqtlarda (~ 10"23s) hosil 
bo‘ladi, lekin hosil boMgan zarralar nisbatan katta yashash vaqtiga ega
257

---

(10”8-10_10s). Reaksiyada energetik jihatdan mumkin boMsada, yolgMz 
g‘alati zarra tugMlmaydi, g‘alatilikka ega boMgan zarralar bilan birgalikda 
vujudga keladi. Masalan:
p + p ^ p
+
4 
Ж*-» 
я~ + p - >
 A° #
Я Р
 
va h.k.
G‘alati zarralar uchun g‘alatilik noldan farqlibo‘lib,S = ±1, ± 2, 4 1
bo‘ladi. G‘alatilik quyidagi formula bilan hisoblanadi:
Barion va g'alatilik zaryadlar yig‘indisini giperzaryad deb ataladi» Y 
= В + §» shifting iA u n (7.4,2) щ quyidagicha yoMolamiz;
G ‘alatilikning saqlanish qonuni kuchli va elektrom agnit o ‘zaro
kattalik, ya’ni murakkab sistemaning g‘alatiligi uni tashkil etuvchilari 
g‘alatiliklarining arifmetik yig‘indisiga teng.
7.5-§. EIem entar zarra la m i sistemaga solishga urinishlar
E lem entar zarralar m assalariga qarab kuchsiz o‘zaro ta ’sirda 
qatnashadigan leptonlarga, kuchli o ‘zaro ta ’sir bilan yuz beradigan 
jarayonlarda qatnashuvchi adronlarga bo'linishini ko‘rdik. Fotonlar 
elektromagnit ta’sirni tashuvchi zarra bo‘lib, u atohida sinfni tashkil etadi.
Leptonlar haqiqiy elementar zarralami tashkil etsa kerak, Leptonlar 
e,
/ / , г va ulaming neytrinolari va antizarralari frammasi 12 ta. Leptonlar 
yo absolyut barqaror yoki yadroviy rtlasshtablarda juda katta yashash 
vaqtiga ega. Leptonlar nuqtaviy obyektlaiflir, ya’s i yuqori energiyalarda 
ham ichki tuzilishga ega emasligi aniqlangan. Shuning uchun ham leptonlar 
haqiqiy elementar bo‘Isa kerak. Shufikrlar fotonlarga ham taalluqlidir.
Adronlar soni juda ko‘p, ko'pchiligi rezonanslardan iborat bo‘lib, juda 
qisqa yashash vaqtiga ega. Ular elektromagnit strukturaga ega ekanligi 
tajribalarda aniqlangan.
Yuqori energiyali elektronlarning protonlarda sochilishini o‘rganish
q = T: l
B + S
2
:
(7.4.2)
(7-4.3)
ta’sirlardao'rinli bo‘lib, kuchsiz o‘zaro ta’sirda buziladi. G‘alatilik additiv
258

---

protonlarning ichida qandaydir diskret tashkil etuvchi markazlar mavjud 
ekanligini ko‘rsatdi. Protonning tarkibiga kiruvchi bu nuqtaviy zarralami 
R.Feynman p arto n la r deb atadi. Parton — inglizcha so6z bo4lib, ЬоЧак, 
qism degan ma’noni anglatadi. Parton nazariyasi boshqa leptonlarning 
protonlarda sochilishi, protonlarning protonlarda sochilishida ham 
tasdiqlandi.
K varklar nazariyasi yaratilgach, partonlar kvark, antikvark va 
glyuonlardan tashkil topgan degan fikr aytildi. Shunday qilib, elementar 
zarralami kvarklardan tashkil topgan degan kvarklar nazariyasi yaratildi.
7.6-§. Elementar zarralar izomultiplet va supermultipletlari haqida
M.Gell-Mann va K.Nishidjimalar adronlami izomultiplet deb ataluvchi 
sistema asosida guruhlash mumkinligini kocrsatdi. Bu sxemada asosan 
bir xil spin, ju ftlik va barion zaryadli adronlar alohida-alohida 
izomultipletlarga birlashadi. Ularning massalari ham taxminan bir xil, lekin 
izomultiplet zarralari izospin proyeksiyasi Tz bilan farqlanadi.
7.1-rasmda barion zaryadli В = 1, spin va juftligi lp = l/2+ boMgan 
nuklonlar va giperonlar izomultipletligi keltirilgan.
7.1-rasm
Bu izomultiplet o‘sha vaqtdanoma’lum boMgan 
K ,T ,° ,
S 0 giperonlar
mavjudligini bashorat qildi va keyinchalik bu zarralar tajribada topildi. 
1961 -yilda M.Gell-Mann va Yu.Neeman unitar simmetriya deb nom olgan
259

---

zarralam i guruhlarga birlashtirish m um kinligini aniqladi. U nitar 
simmetriya sxemasi asosida mezonlar bir yoki sakkizta zarralardan iborat 
oilani, adronlar esa bir sakkiz yoki o‘nta zarralardan iborat oilalami tashkil 
etadi (7.2-rasm). Izospin va giperzaryad Y = В + S kvant sonlarining 
olish mumkin bo‘lgan qiymatlari har bir oila uchun ma’lum kvant sonlar 
panjarasini hosil qiladi.
Spin I - 1/2
S(
m
1
i
A
m