L. B. Okun Elementar bóleksheler

IV bap 
 
ÁZZI TÁSIRLESIW 
Ázzi ıdırawlar. Ázzi reakciyalar. Zaryadlanǵan toqtıń qosılıwshıları. Aynalıq asimmetriya. 𝑉 − 𝐴 
toq. 𝐶, 𝑃, 𝑇 simmetriyalar. Neytral toqlar. Neytrinonıń massaları hám oscillyaciyaları. Qos β-
ıdıraw. Eksperimentlerdiń isenimligi haqqında. 
Ázzi ıdırawlar 
1996-jılı Bekkereldiń urannıń duzlarınıń zatlar arqalı ótetuǵın nurlardı shıǵaratuǵınlıǵın 
ashqanına júz jıl toladı. Sol waqıtları Bekkerel ózi baqlaǵan nurlardıń β-nurları, yaǵnıy radioaktivli 
ıdırawda bólinip shıǵatuǵın elektronlar ekenligin bilgen joq (Bekkerelde toriydiń β-ıdırawı 
baqlandı). Usınday jollar menen β-ıdıraw ashıldı, tap usılay ázzi tásirlesiwdi izertlewdiń tariyхı 
baslandı. 
Bunnan azmaz keyin ashılǵan nurlar bolǵan α-nurları awır radioaktivli nurlar tárepinen 
spontan túrde shıǵarılatuǵın geliy atomınıń yadroları bolıp tabıladı. α-bóleksheleri menen 
ótkerilgen tájiriybeler yadro menen yadrolıq kúshlerdiń ashılıwına alıp keldi. Solay etip, 
radioaktivliktiń ashılıwı ázzi tásirlesiwdiń de, kúshli tásirlesiwdiń de izertleniwiniń baslanıwı bolıp 
tabıladı. Ázzi hám kúshli tásirlesiwler ulıwmalıq bir "tuwılǵan kúnge" iye dep aytıwǵa boladı. 
β-ıdırawdı úyreniwdiń birinshi etapı 30-jıllardıń baslarında Pauli eksperimentallıq 
maǵlıwmatlardıń tásirinde β-ıdırawda elektronlar menen birge jeńil neytral bolǵan bóleksheler - 
neytrinolar ushıp shıǵadı degen gipotezanı usınıwı menen juwmaqlandı. Bunnan keyin kóp 
uzamay Fermi β-ıdırawdıń kvantlıq-maydanlıq teoriyasın baspadan shıǵardı. Bul teoriyaǵa sáykes, 
neytronnıń ıdırawı eki toqtıń saldarınan júredi. Házirgi waqıtları biz birinshi toq adronlıq bolıp, ol 
neytrondı protonǵa aylandıradı dep aytqan bolar edik. Ekinshi leptonlıq toq elektron + 
antineytrino jubın payda etedi. Bul toqlardıń óz-ara tásirlesiwi tórt fermionlı óz-ara tásirlesiw 
atamasına iye boldı (sebebi bunday tásirlesiwge 4 fermion qatnasadı). 
Tórt fermionlı tásirlesiwdiń konstantası bolǵan Fermi konstantası ólshem birlikke iye emes: 
𝐺
𝐹
= 1,436 · 10
−49
erg·sm
3
. 
ℏ, 𝑐 = 1 birliklerinde: 𝐺
𝐹
≈ 10
−5
𝑚
𝑝
−2
, bul jerde 𝑚
𝑝
arqalı protonnıń massası belgilengen. 
Yadrolıq masshtabta Fermi konstantası kishi. Sonlıqtan 𝐺
𝐹
2
shamasına proporcional bolǵan β-
ıdıraw processleriniń itimallıǵı kishi. 
Myuonlar, π-mezonlar hám, ayrıqsha, oǵash adronlar ashılǵannan keyin yadrolardıń β-
ıdırawları sıyaqlı bul bólekshelerdiń ıdırawlarınıń 𝐺
𝐹
konstantasına iye bolǵan ázzi tórt fermionlı 
tásirlesiwine baylanıslı ekenligi anıq boldı. Bunday jaǵdayda jasaw waqıtlarınıń hár qıylı bolıwı 
(mısalı, myuon eki millisekund, al neytron bolsa shama menen mıń sekund jasaydı) ıdırawda 
bólinip shıǵatuǵın Δ energiyasınıń mánisleriniń hár qıylı bolatuǵınlıǵı menen túsindiriledi. Sebebi 
ıdırawdıń itimallıǵı 𝐺
𝐹
2
𝛥
5
shamasına proporcional. 
Solay etip ázzi tásirlesiwdiń elementar bólekshelerdiń ástelik penen bolatuǵın barlıq 
ıdırawlarına juwapker ekenligi tabıldı. Bólekshelerdiń jańa tiplerin bunnan keyingi izertlewler 
(súykimli bólekshelerdi, τ-leptondı, B-mezonlardı) ázzi tásirlesiwdiń universallıq хarakterge iye 
ekenligin tastıyıqladı. Sonday jollar menen ıdırawlardıń itimallıǵı ushın 𝐺
𝐹
2
𝛥
5
nızamlıǵı tolıq 
tastıyıqlanadı. Mısalı, τ-lepton menen súykimli mezonlar myuonǵa salıstırǵanda shama menen 
20 ese salmaqlıraq. Usıǵan sáykes, olardıń jasaw waqıtı 7 tártipke kem hám shama menen 10
-13
sekundtı quraydı. 
𝑒̅𝜈 hám 𝑛̅𝑝 toqları zaryadlanǵan toqlar dep atalatuǵın klassqa kiredi. Bul termin fizikalıq 
ádebiyatta úlken, biraq sonıń menen birge túsiniklirek bolǵan "qatnasatuǵın bólekshelerdiń 
elektr zaryadın ózgertetuǵın toqlar" terminniń ornına paydalanıladı. Toqlardıń ekewinde de 

---

36 
zaryad bir birlikke kemeyedi: neytral bolǵan neytrinodan teris zaryadlanǵan elektron, al 
protonnan neytron alınadı. Bunday interpretaciyada bizler ν operatorınıń neytrinonı joq 
etetuǵınlıǵı, al 𝑒̅ operatorınıń elektrondı tuwdıratuǵınlıǵın esapqa alamız (hám usaǵan uqsas - 
nuklonlar ushın). Biraq ν operatorı tek neytrinonı joq etip qoymaydı, al antineytrinonı da 
tuwdıradı. Sonlıqtan zaryadlanǵan 𝑒̅𝜈 toǵı teris zaryadlanǵan juptı tuwdıradı dep aytıwǵa boladı: 
elektron + antineytrino. Ol pozitron + neytrino jubın joq etedi. 
𝑒̅𝜈 hám 𝑛̅𝑝 toqları menen bir qatarda qatnasatuǵın bólekshelerdiń elektr zaryadların 
úlkeytetuǵın túyinles oń zaryadlanǵan 𝜈̅𝑒 hám 𝑝̅𝑛 toqları da bar. Bul toqlar oń zaryadlanǵan 
juplardı tuwdıradı hám fermionlardıń teris zaryadlanǵan jupların joq etedi. 
β-ıdırawlıq óz-ara tásirlesiw, álbette, elektr zaryadın saqlaydı. Usıǵan sáykes, onıń lagranjianı 
oń zaryadlanǵan 𝑝̅𝑛 toǵı menen teris zaryadlanǵan 𝑒̅𝜈 toǵınıń kóbeymesinen turadı.