Элементар зарралар

Лептонлар

• 
  6 та лептонлар 3 та оилани ҳосил қилади.
  
• 
  1 оила 2 оила 3 оила
  

• Мезонлар бу кучли ўзаро таъсир қилувчи ностабил (нотурғун) зарралар бўлиб, барион заряди нолга тенг. Булар қаторига мезонлар ёки пионлар (π⁺ , π^- , π⁰

), K-мезонлар ёки каонлар (Κ⁺, Κ^-, Κ⁰, Κ^˜) ва эта-мезон ( η) киради.

• Мезонларнинг лептон заряди нолга тенг. Ҳамма мезонларнинг спини нолга тенг, яъни улар бозонлар ҳисобланади.

• 
  Мезонларнинг лептонлардан фарқи, кучли ва электромагнит (агар зарядланган бўлса) ўзаро таъсирда ҳам қатнашадилар.
  

• Барионлар синфи ўзига нуклонлар (p,n) ва массаси нуклонлар массасидан катта бўлган ностабил зарралар – гиперонлар ( Λ, Σ+ , Σ0, Σ- , Ξ0, Ξ-, Ω- ) ни бирлаштиради.

• 
  Ҳамма барионлар кучли ўзаро таъсирга эгадир. Ҳамма барионлар спини 1/2 га тенг бўлиб, улар фермион ҳисобланади..
  

• 
  Протондан ташқари ҳамма барионлар ностабил зарралар ҳисобланади. Барион парчаланганда бошқа зарралар қатори албатта барион ҳосил бўлади, яъни барион заряд сақланиш қонуни бажарилади.
  
• 
  Юқорида санаб ўтилган зарралардан ташқари, кўп сонли кучли ўзаро таъсир қилувчи қисқа яшовчи зарралар топилган бўлиб, уларни резонанслар дейилади.
  

• 
  Резонанслар икки ѐки ундан ортиқ элементар зарралардан ҳосил бўлган резонанс ҳолатлардир. Резонанслар яшаш вақти тахминан 10^-23 – 10^-22 секундга тенг.
  

• 
  Мезон ва барионлар кучли ўзаро таъсирда қатнашучи зарралар бўлгани учун уларни битта синфга бирлаштириб, адронлар деб ҳам номланади. Адрон сўзи юнонча
  

―адрос‖ , яъни йирик, катта деган маънони англатади.
Элементарные частицы

Лептоны
Адроны
Фотон

Мезоны Барионы

Нуклоны

Гипероны

Зарралар ва антизарралар

Зарра	Антизарра
электрон e электрон нейтриносиνe мюон нейтриноси νm мюон ѐки мю-мезон μ^- пион ѐки пи-мезон π^+протон ва нейтрон p, n	позитрон e^+ электрон антинейтриноси ^ν˜e мюон антинейтриноси ν˜m мюон ѐки мю-мезон μ^+ пион ѐки пи-мезон π ^– Антипротон ва антинейтрон p˜ , n˜

Электрон – позитрон жуфти

Электрон-позитрон жуфти γ-квантнинг модда билан ўзаро таъсирлашганида ҳосил бўлади.
γ→ е^- + е⁺

• 
  1965 йилда АҚШ да биринчи антиядро – антидейтрон қайд қилинди:
  

		Z = -1 ,		B = -2 ,		M(12H˜) = M(12He)
•	1970		йилда		Россияда		илк бор антиядро		- 23He˜

(антигелий – 3) аниқланди. Бу антиядро 2 та антипротон ва битта антинейтрондан ташкил топган:
Z = -2 , B = -3 , M( 23He˜) = M( 23He)

• 
  1973 йилда Россияда яна бир антиядро – антитретий кашф этилди:
  

Z = -1 , B = -3 , M(13H˜) = M(13H)

• 
  Якунида шуни ҳам таъкидлаш керакки, ҳозирги кунда Ерда (планетамизда) битта ҳам антиатом аниқланмаган. Буни ташкил қилган зарралар кашф этилишига қарамасдан ( p ˜ , n ˜ ва e+ ).
  

Антизарралар

Элементар зарралар ва сақланиш
қонунлари

• 
  Элементар зарралар ўзаро таъсирлашганда, бир-бирига айланиши, туғилиши, ютилиши ва парчаланиши мумкин. Аммо бу жараёнлар фақат маълум шароитда, қатий сақланиш қонунларига мос ҳолда амалга ошади.
  

• 
  Электр заряди сақланиш қонуни.
  
• 
  Барион заряднинг сақланиш қонуни.
  
• 
  Лептон зарядининг сақланиш қонуни.
  
• 
  Ғалатилик сақланиш қонуни
  

Ғалатилик. Ғалатилик сақланиш қонуни

• 
  K-мезонлар ва гиперонларнинг хусусиятларида ғалатилик кузатилган. Шунинг учун ҳам мазкур зарраларни “ғалати зарралар” деб ном берилган. Буларнинг бошқа зарралардан фарқи , ғалатилиги нимада?
  

1947 йил. Ғалати зарралар

• 
  Ғалати зарралар энергетик қўлай бўлган ҳолда ҳам биттадан туғилмайди (пайдо бўлмайди). Масалан, гиперонлар фақат к- мезонлар билан жуфтликда туғиладилар (пайдо бўладилар), к-мезонлар эса бир- бири билан жуфтликда ёки гиперонлар билан жуфтликда пайдо бўладилар.
  

Қуйидаги бериш		реакциялар имкониятига		энергетик юз эга, лекин
ҳақиқатда булар кузатилмайди:
n + n →		λ^o+ n	0 + 0 ≠ -1 + 0
n + n →		λ^o+ n	0 + 0 ≠ -1 + (-1)
•	p + p → n + p + k^+		0 + 0 ≠ 0 + 0 + 1 ва
	ҳ.к.

• 
  Қуйидаги реакциялар имкониятга эга ва кузатилади.
  
• 
  p + p → n + k⁺ + ε⁺ 0 + 0 = 0 + 1 + (-1)
  
• 
  π ^- + p → λ⁰ + k⁺ 0 + 0 = -1 + 1
  
• 
  π ^- + p → ε⁰ + k⁰ 0 + 0 = -1 + 1
  
• 
  π ^- + p → ∑ ^- + k⁺ + k⁺ 0 + 0 = -2 + 1 + 1
  

• 
  Ғалати зарраларнинг бу фарқ қилувчи фазилатларини миқдор жиҳатдан ифодалаш учун ғалатилик S деган квант сон киритилган.
  

Ҳар турдаги элементар заррага аниқ бир ғалатилик сони мос келади:

S=-3	S=-2	S=-1	S=0	S=+ 1	S=+ 2	S=+ 3
Ω-	∑^-, ∑0	λ^0, ε+ ε^0, ε- k^-, k˜^0	p , n π^+, π^0, π- η	λ˜^0, ε˜^+ε˜^0, ε˜^- k^+, k0	∑˜^-, ∑˜^0	Ω˜^-

• 
  Кучли ўзаро таъсирда қатнашмайдиган зарралар учун S=0 га тенг. ―ғалати‖ квант сони S, барион заряд B ва Q/e = Z орасида қуйидаги содда боғланиш мавжуд:
  
• 
  S = 2 ( Q / e — T_s ) — B
  

бу ерда T_s — изотопик спин проекцияси Ғалатилик кучли ўзар таъсирда сақланади. Кучсиз ўзаро таъсирда эса сақланмайди.

• 
  Ғалатиликнинг сақланиш қонунига мисоллар:
  

π^- + p → λ⁰ + k⁰
π^- + p → ∑^- + k^-
p + p → λ⁰ + k⁺ + p π⁺ + n → ∑^- + k⁺ + k⁺ π^- + p → k⁺ + k^- + n k^- + p → Ω^- + k⁺ + k⁰

• 
  Ғалати зарралрнинг яна бир фазилати бу уларнинг узоқ яшаш вақти ҳисобланади. Парчаланиш натижасида кучли ўзаро таъсир қилувчи нуклонлар ва пионлар ҳосил бўлади. Шу сабабли ғалати зарралар яшаш вақти 10^-22 - 10^-23 с. Амалда эса ~10^-10 с га тенг, яъни кучсиз ўзаро таъсирга хос бўлган вақт.
  

1963 Кварклар

Микрозарралар тузилиши

• 
  М. Гелл-Манн ва Г. Цвейглар адронларнинг кварк моделини таклиф этдилар. Барионлар учта кваркдан мезонлар эса иккита кваркдан ташкил топган.
  

протон ва нейтроннинг таркиби

Название			Заряд		Масса
рус.		англ.
Первое поколение
d	нижний	down		−^1/3		4,8 ± 0,5 ± 0.3 МэВ/c²
u	верхний	up		+^2/3		2,3 ± 0,7 ± 0.5 МэВ/c²
Второе поколение
s	странный	strange		−^1/3		95±5 МэВ/c²
c	очарованный	charm (charme d)		+^2/3		1275 ± 25 МэВ /c²
Третье поколение
b	прелестный	beauty (botto m)		−^1/3		4180 ± 30 МэВ /c²
t	истинный	truth (top)		+^2/3		174 340 ± 650 МэВ/c²^[5]

Кварклар

Кварклар тури (аромат)	Электр заряди, q	Барион заряди, B	Спин и	Жозибас и, G	Ранги
u d s c b t	+2/3 -1/3 -1/3 +2/3 -1/3 +2/3	+1/3 +1/3 +1/3 +1/3 +1/3 +1/3	1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2	0 0 0 +1 0 0	сариқ, кўк, қизил » » » » »

Антикварклар

Кварклар тури (аромат)	Электр заряди, q	Барион заряди, B	Спини	Жозибас и, G	ранг
u˜ d˜ s˜ c˜ b˜ t˜	-2/3 +1/3 +1/3 -2/3 +1/3 -2/3	-1/3 -1/3 -1/3 -1/3 -1/3 -1/3	1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2	0 0 0 -1 0 0	бинафша , тўқ сариқ (апельси н ранги), яшил (кўк)

• 
  Мезонлар кварк-антикварк жуфтлигидан, барионлар эса 3 та кварклардан ҳосил былади. Қуйидаги жадвалда ушбу тузулмалардан баъзи бирлари келтирилган:
  

Зар ра	Тарк иби	Электр заряди, q	Барион заряди, B	Кварк спинларин инг ўзаро оринтацияс и	Заррала р спини
π+ π-	ud˜ u˜d	+1 -1	0 0	↑ ↓ ↑ ↓	0 0
p n	uud udd	+1 0	+1 +1	↑ ↓ ↑ ↑ ↓ ↑	1/2 1/2

• 
  Сариқ ранг учун антиранг бўлиб бинафша ранг, кўк ранг учун тўқ сариқ (апельсин), қизил ранг учун эса яшил ранг ҳисобланади.
  

Ранг	Атиранг
сариқ кўк қизил	бинафша Тўқ сариқ яшил