Elementar zarrachalarning sinflanishi

Ularga proton va elektron misol bo’lishi mumkin. Standart modelda fermionlarning 2 turi: kvark va leptonlar mavjuddir. Fermionlarning 24 xili, ya’ni 6 ta kvark, 6 ta lepton va 6 ta aksillepton bor. Pauli prinsipiga bo’ysungan holatda, fazoning 1 nuqtasida 1 tadan ortiq fermion bo’lishi mumkin emas, agar ko’p fermion egallasa, har 1 fermion xossalari-spini boshqalarinikidan farq qilishi zarur.

• Bozonlar butun spinli ( 0, 1, 2, 3, .. ) zarrachalardir. Ular fermionlardan farqli ravishda nurlanish asosini tashkil etadi va o’z navbatida Boze-Eynshteyn statistikasiga bo’ysunadi:
• Har qanday 2 ta zarrachani o’zaro almashtirganda to’lqin funksiyasi o’zgarmasa, ular simmetrik bo;ladi. Yopiq sistemada bir xil xususiyatga ega bo’lgan ixtiyoriy sondagi zarracha-bozonlar bo;lishi mumkin. Ular Pauli prinsipiga bo’ysunmaydi.
• Bozonlar elementar ( foton ) yoki murakkab ( mezon ) bo’lishi mumkin. Fermionlardan farqli, bir necha bozon bitta kvant holatini, ya’ni bir vaqtda bitta joyni egallashi mumkin.

Fermion va bozonlarning asosiy xususiyatlarini solishtirish

Fermionlarning xossalari (og’irliklar elektron massasiga nisbatan nisbiy birliklarda ko’rsatilgan)

Boze-enshteyn statistikasi

Bu statistika 1924-yilda hind fizik olimi Sh.Boze tomonidan fotonlarni tavsiflash ucun kashf etilgan. Shu yili nemis fizigi A.Enshteyn ideal gazlarni tavsiflash uchun qonun yaratgan edi, natijada bu ikki qonun birlashib yuqoridagi statistika vujudga keldi.

Fundamental zarrachalarning shartli belgilari

Bozonlar
Hadronlar
Kvark va leptonlar
Fermionlar

Fermi-dirak statistikasi

1926-yilda italiyalik olim E.Fermi fermionlarni tavsiflash uchun fermi-Dirak statistikasini kashf etadi, shu yili ingliz olimi P.Dirak bu statistikaning kvant xossalarini tushuntirdi. 1940-yilda shveysariyalik olim V.Pauli statistika turlari zarralarning spinlariga bog’liq ekanini ko’rsatdi.

Annigilyatsiya va elektron juftining hosil bo’lishi

• Annigilyatsiya-bunda zarracha yoki antizarracha elekrtomagnit nurlanish natijasida fotonlarga yoki boshqa bir zarrachalar kvantlarga aylanadi. Elektron va pozitron juftining hosil bo’lishi qaytar jarayon, ya’ni elektr yoki magnit maydon ta’sirida bir vaqtda zarracha va antizarracha hosil bo’ladi. Masalan, ushbu holatda 2 ala zarra bir-biriga urilishidan yo’qoladi va 2ta undan ham yengilroq zarrachalar gamma fotonlar (e-+e+=2y) hosil bo’ladi. Agar gamma kvant katta energiyaga ega bo’lsa, atom yadrosidagi elektr maydon ta’sirida qaytadan elektron-pozitronni hosil qila oladi. Demak, materiya energiyaning saqlanish qonuniga bo’ysunadi. Buni1930-yilda angliyalik fizik P.Dirak nazariy isbot etgan:
• Energiya ortishi bilan bir-biriga urilgan zarrachaning elektromagnit ta’sirlashuvi natijasida energiyasi kamayadi, kuchsiz ta’sirlashuvi natijasida esa ortadi.