ELEMENTAR ZARRALAR

ELEMENTAR ZARRALAR — materiyaning eng kichik zarralari. Dastlabki ma’nosiga ko’ra, Elementar zarralar materiya tuzilishining boshlang’ich bo’linmas elementlaridir. Elementar zarralardan birinchi bo’lib manfiy elementar elektr zaryadli elektron (e~) kashf qilingan (J. Tomson, 1897). 1919 yilda E. Rezerford (atom yadrosidan urib chiqarilayotgan zarralarni o’rganishda) musbat zaryadli va electron massasiga qaraganda 1840 marta katta massali proton 0)ni kashf qildi. Ingliz fizigi J. Chedvik zarralarning berilliy bilan o’zaro ta’sirini o’rganishda neytral zarra — neytron (p) ni kashf qidtsi (1932). Neytronning massasi protonning massasiga juda yaqin. Bu uchta zarra (elektron, proton va neytron) atom tuzilishida qatnashadi. Hozirgi paytda ma’lumki, bo’linmas Elementar zarralar hisoblangan proton va neytron murakkab tarkibiy tuzilishga ega. 1900 yilda M. Plank mutlaq qora jism nurlanishi energiyasidan kvantlangan deb foton tushunchasiga asos soldi. Keyinchalik A. Eynshteyn elektromagnit nurlanish fotonlar tarzida yuz berib, muhitda tarqaladi va yutiladi deb fotonning hozirgi zamon tushunchasini yaratdi. Fotonlarning mavjudligi R.Milliken (1912-15) va R.R. Kompton (1922) o’tkazgan tajribalarda tasdiqlandi. P. Dirak o’zi yaratgan elektronning relyativistik nazariyasidagi (1928-31) harakat tenglamasining simmetriyasiga asoslanib, massasi elektron massasiga teng, lekin musbat zaryadli zarra — pozitron (e+) ning tabiatda mavjudligini nazariy ochgan bo’lsa, amerikalik fizik K.D. Anderson uni kosmik nurlar tarkibida qayd qildi (1932). Mavjudligi yapon fizigi X. Yukava tomonidan yadro kuchlar tabiatini tushuntirishda taxmin qilingan (1935) va massasi 274 elektron massasiga teng bo’lgan neytral musbat va manfiy zaryadli pimezonlarni ingliz fizigi S.Pauell kosmik nurlar tarkibida aniqladi (1947). K.D. Anderson va amerikalik fizik S. Nedermeyer kosmik nurlar ustidagi tadqiqotlari jarayonida massasi taxm. 207 elektron massasiga teng, boshqa xossalari bilan elektronga o’xshash musbat va manfiy zaryadli myuonlarni kashf qildilar (1936). Elementar zarralarga oid kosmik nurlarni o’rganish bilan bog’liq kashfiyotlar 50-yillarning boshida qayd qilingan g’alati xususiyatli bir guruh zarralar — Kmezonlar va giperonlar kashf qilinishi bilan yakunlandi. Keyingi tadqiqotlar Elementar zarralar tezlatkichlarida o’tkazilib, yuzdan ortiq yangi Elementar zarralar va ularning antizarralari kashf qilindi. Jumladan, P. Pauli nazariy (1930), F.Raynes va K. Kouen tajribada qayd qilgan (1953) neytrino (neytral zarra)ning ikki xili — elektron neytrinosi US va myuon neytrinosi V mavjudligi aniqlandi. Juda qisqa vaqt yashovchi rezonans Elementar zarralar qayd qilindi. Elementar zarralarning xilma-xil xususiyatlarini ifodalash uchun qator yangi kvant sonlari (masalan, lepton zaryadi, barion zaryadi, giperzaryad, ajiblik, maftunlik va hokazolar) kiritildi. Elementar zarralar nazariyasining yaratilishi maydonning kvant nazariyasini rivojlantirish yo’li bilan bordi. Elementar zarralarning massasi t, elektr zaryadi £>, yashash vaqti t va spini 1 ularning umumiy xarakteristikalaridir. Elementar zarralar yashash vaqtiga qarab barqaror («>), kvazibarqaror (yoki metabarqaror, ya’ni barqarordan keyingi; >>10~22 — 10~24 sek) guruhiga ajraladi. Elementar zarralar spini Plank doimiysi N ning butun yoki yarim butun soniga teng. Bir xil zarralardan tashkil topgan ansamblda Spin qiymati Elementar zarralar statistikasini ifodalaydi (V. Pauli, 1940). Yarim butun spinli Elementar zarralar — fermionlar Fermi — Dirak statistikasiga, butun spinli Elementar zarralar — bozonlar esa Boze — Eynshteyn statistikasiga bo’ysunadi. Jumladan, eng engil zarralar ikki tipdagi lepton zaryadi b ga; elektron va elektron neytrinosi — elektron lepton zaryadiga, manfiy zaryadli myuon va myuon neytrinosi — myuon lepton zaryadiga ega. Leptonlardan og’ir zarralar — adronlar uchun lepton zaryadlari nolga teng. Adronlar maxsus barion zaryadi (V) bilan ifodalanadi. V=+1 bo’lgan adronlar barionlar, V=0 bo’lgan adronlar mezonlar deb yuritiladi (barionlarga proton, neytron, giperonlar, barion rezonanslari; mezonlarga k va L mezonlar, bozon rezonanslari kiradi). Elementar zarralarning o’zaro ta’sirlashuv jarayonlarida tug’ilish va yo’qolish (yutilish) xususiyati ularning eng muhim xossasidir. Elementar zarralarda o’tadigan hamma fizik jarayonlar ularning tug’ilish va yo’qolish aktlari orqali o’tadi. Elementar zarralarda tug’ilish va yo’qolishning mavjudligi Elementar zarralar elementar emasligini, ularning tarkibiy tuzilish xarakteri o’zaro ta’sirlashuv jarayonlaridagina namoyon bo’lishini ko’rsatadi.