Katta Adron Kollayderida olib borilayotgan yadro fizikaviy izlanishlar. Kollayderning tuzilishi va ishlash prinispi”

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY TA’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI
FARG‘ONA DAVLAT UNIVERSITETI
FIZIKA-TEXNIKA FAKULTETI
Fizika yo‘nalishi 20.10-guruh talabasi
Abdumajidov Shahzodbekning
“Atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi”
fanidan
“Katta Adron Kollayderida olib borilayotgan yadro fizikaviy izlanishlar. Kollayderning tuzilishi va ishlash prinispi” mavzusidagi


KURS ISHI
Bajardi: Sh.Abdumajidov
Kurs ishi rahbari: S.Zaynolobidinova
Farg‘ona 2023



MUNDARIJA


KIRISH..................................................................................................................2
I BOB. KATTA ADRON KOLLAYDERI NIMA UCHUN KERAK?............5
1.1. Kollayderlarda olib borilayotgan yadro fizikaviy izlanishlar……………..……..….5
1.2. Katta Adron Kollayderi nima uchun kerak?.....................................................6
II BOB. KATTA ADRON KOLLAYDERINING TUZILISHI VA ISHLASH PRINISPI...............................................................................................................10
2.1. Katta Adron Kollayderining tuzilishi..............................................................10
2.2. Katta Adron Kollayderining ishlash prinispi...................................................15
2.3. Higgs bozoni....................................................................................................23
XULOSA................................................................................................................31
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR..............................................................35
KIRISH
O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti Shavkat Mirziyoev yangi yil arafasida mamlakatimizning yetakchi ilm-fan namoyandalari bilan uchrashdi. Bunda ilm-fan yutuqlari – taraqqiyotning muhim omili mavzusidagi nutqida “Mamlakatimiz va jamiyatimizning zamon talablari darajasida rivojlanishini ilm-fansiz tasavvur qilish qiyin. Ilm-fan taraqqiyotida fundamental tadqiqotlar muhim ahamiyat kasb etadi. Aynan ular orqali yangi bilimlar o‘zlashtiriladi va nazariyalar shakllantiriladi, kelgusi amaliy tadqiqotlar va innovatsion ishlanmalar uchun mustahkam asos yaratiladi” - degan edi. Shu maqsaddan kelib chiqib mamlakatimizda ilm-fanni rivojlantirishga katta e’tibor berilayotgan bir vaqtda tabiiy fanlarni zamon yangiliklari bilan boyitib borish asosiy maqsadimiz hisoblanadi.
Tadqiqotlar natijasida shu narsa ma`lum bo‘ldiki, Koinotning o‘zi bundan 13 mlrd. yil avval «Katta portlash» natijasida paydo bo‘lgan va dastlabki davrda mikroskopik o‘lchamlarga ega bo‘lgan. Shu nuqtai nazarda elementar zarralar xaqidagi xozirgi zamon tajriba qurilmalari yordamida olingan ma`lumotlar Koinot rivojlanishining dastlabki etapidagi fizik jarayonlarni tushunishga yordam beradi. Xususan, tezlatgichlardagi to‘qnashuvchi zarrachalarning energiyasi qanchali katta bo‘lsa, materiyaning tadqiq etilayotgan qismining o‘lchamlari shuncha kichik bo‘ladi, shuningdek Koinot evolyutsiyasining ko‘rilayotgan davri shunchalik oldinroq bo‘ladi. Shunday qilib mikro- va makro-olamlarning uyg‘unlashuvi sodir bo‘ldi.
Bundan 50 yil avval barcha moddalar atomlardan, ular esa o‘z navbatida 3 ta fundamental zarralardan tashkil topganligi ma`lum bo‘ldi (musbat zaryadlangan protonlar va elektr jihatdan neytral bo‘lgan neytronlar – markaziy yadroni tashkil etadi, manfiy zaryadlangan elektronlar yadro atrofida orbitalar bo‘ylab harakatlanadi).
Hozirgi davrga kelib bizga nima ma`lum bo‘ldi? Eng muhimi shundan iboratki, bizning atrofimizdagi barcha moddalar atomlardan tashkil topgan. Ular tabiatimizning g‘ishtlari bo‘lib, doimiy harakatda bo‘lishadi, katta masofalarda ular bir birlaraga tortishadi va shu bilan birgalikda juda yaqin masofalarda bir birlaridan itarishadi. Ma’lumki, atomning o‘lchamlari 10^-8 cm = 1 Angstremga teng. Ushbu o‘lchamlarni ko‘z oldiga keltirish uchun qo‘yidagini misol sifatida qarash mumkin. Masalan, agar oddiy olmani Yerning o‘lchamlarigacha kattalashtirsak. u holda olma atomlarining o‘lchamlari olma o‘lchamining o‘ziga teng bo‘lib qoladi.
Atomning hamma musbat zaryadi va atomning deyarli butun massasi radiusi 10^-13 cm tartibida bo‘lgan juda kichik hajm ichida mujassamlashgan musbat yadrodan iborat va atom yadrosi atrofida esa 10^-8 cm. tartibda bo‘lgan masofalarda orbitalar bo‘ylab manfiy zaryadlangan elektronlar harakatlanadi. Elektronning o‘lchamlarini xozirgacha o‘lchash imkoni bo‘lmadi. Faqat shu narsa ma`lumki uning radiusi 10<sup>-16</sup> cmdan kichik. Yadroning o‘lchamlari esa 10<sup>-13</sup> cm ga teng. O‘z navbatida yadrolar protonlar va neytronlardan tashkil topgan. Elektron proton va neytrondan 2000 marta engilroqdir. Endi yana bir savol tug‘iladi. Proton va neytronlarning o‘zlari nimalardan tashkil topgan? Javob ma`lum: ular kvarklardan tashkil topishgan. elektron-chi nimadan tashkil topgan? Hozircha bu savolga javob yo‘q.
Yuqorida qayd etilgan tabiatning barcha jarayonlari Koinotda sodir bo‘ladi. Koinotning o‘lchamlari esa 10²³ km ga teng, bu esa 10¹⁰ yorug‘lik yiliga teng. Bir yil davomida yorug‘lik bosib o‘tadigan masofa yorug‘lik yili deb ataladi va u 9,5 10¹² km yoki tahminan 10¹⁸ sm ga teng. Yerdan Quyoshgacha bo‘lgan masofa 1,5 10¹³ sm (150 mln km) ga teng, Yerning radiusi esa 6,4 10⁸ sm (6400 km). Koinotdagi protonlar va neytronlarning soni tahminan 10⁷⁸-10⁸² sm teng. Quyosh tarkibida taxminan 10⁵⁷ protonlar va neytronlar mavjud. Yerni o‘zida esa ularning soni 4 10⁵¹ ga teng. Tabiatning barcha narsalari atomlardan tashkil topgan, shu jumladan biz va sizlar ham.
Tabiatdagi atomlar bilan ajralmas holda o‘zaro ta`sirlar tushunchasi ham mavjud. Qattiq jismda atomlar bir birlari bilan nima orqali bog‘langan? Nima sababdan bizning Yer sayyoramiz Quyosh atrofida yopiq orbita bo‘ylab harakatlanib undan uchib ketmaydi? Nima uchun yadrodagi protonlar, ya`ni musbat zaryadlangan zarrachalar, elektr jixatdan bir biridan itarishadi va ular bir biridan uzoqlashmaydi? Ularni qanday kuchlar birga ushab turadi? Tabiatda hozirgi paytda 4 xil o‘zaro ta`sir kuchlari mavjud.