O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta'lim vazirligi ajiniyoz nomidagi nukus davlat pedagogika instituti fizika-matematika fakulteti fizika o‘qitish metodikasi kafedrasi

3.3.Elementar zarralar simmetriyasi
2-jadval

Saqlanish qonuni	O‘zaro ta’sir turi
	kuchli	elektromagnit	kuchsiz
Energiyaning	+	+	+
Impulsning	+	+	+
Izotopik spinning	+	-	-
Giperzaryadning yoki g‘alatilikning	+	+	-

Elementar zarralar olamida bo‘ladigan qonuniyatlar saqlanish qonunlari tarzida ifodalangan bo‘lishi mumkinligini bundan oldingi mavzuda ko‘rdik. Bunday qonunlar anchagina to‘plandi (yuqoridagi jadvalga qarang.). Ulardan baʼzilari aniq bo‘lmasdan, faqat taqriban bajariladi. Masalan, giperzaryadning (yoki g‘alatilikning) saqlanish qonuni kuchli va elektromagnitik o‘zaro taʼsirlarda to‘g‘ri bo‘ladi va kuchsiz o‘zaro taʼsirlarda buziladi (jadvalda maʼlum o‘zaro taʼsirda saqlanish qonunining bajarilishi plyus ishora bilan, buzilishi minus ishora bilan ko‘rsatilgan). Har bir saqlanish qonuni sistemaning maʼlum bir simmetriyasini ifodalaydi. Impulsning, Impuls momentining va energiyaning saqlanish qonunlari fazo va vaqtning simmetriya xossalarini aks ettiradi: energiyaning saqlanishi vaqtning bir jinsligi natijasidir, impulsning saqlanishi fazoning bir jinsliligi sababidir. Impuls momentining saqlanishi fazoning izotropligi sababli yuz beradi. Juftlikning saqlanish qonuni o‘ng va chap orasidagi simmetriyaga boglik (P- invariantlik). Zaryad qo‘shmaligiga nisbatan simmetriya (zarra va antizarra simmetriyasi) zaryad juftligining saqlanishiga olib keladi (C- invariantlik). Elektr, barion va lepton zaryadlarining saqlanish qonunlari to‘lqin funksiyasining o‘ziga xos simmetriyasini ifodalaydi. Izotopik T spinning saqlanish qonuni izotopik fazoning (zaryad fazosining) izotropligini aks ettiradi. Saqanish qonunlaridan birining buzilishi o‘zaro taʼsirda mos simmetriyaning buzilishini bildiradi. Masalan, elektromagnitik o‘zaro taʼsir izotopik fazo simmetriyasini buzadi.Natijada elektromagnitik o‘zaro taʼsirlarda izotopik spin saqlanmaydi. T kvant sonining (izotopik spinning) kiritilishi zarralarni zaryad multipletlari kilib birlashtirish imkonini beradi.Gell-Mann va undan mustaqil ravishda ishlagan Yu. Neyman izotopik spin sxemasini kengaytirib, 1961-yilda elemyentar zarralarning unitar simmetriya nazariyasini yaratdilar.Bu nazariyada kuchli o‘zaro ta'sir biror uch o‘lchovli kompleks vektorlar fazosidagi (unitar spin fazosidagi) maxsus almashtirishlarga nisbatan invariant deb faraz qilinadi, bu almashtirishlar T izotopik spinni va Y giperzaryadni o‘zgartirmay saqlaydi. Zaryad multipletlari shunday usul bilan birlashtirilib, supermultipletlar hosil qilinadi. Supermultipletni tashkil qiluvchi zarralarning spini bir xil va P juftligi bir xil bo‘lishi kerak. Ular massasi, elektr zaryadi, giperzaryadi va izotopik spini jihatidan farq qilishi mumkin, biroq bu kattaliklar o‘zaro ma’lum qoidalar bo‘yicha bog‘langan bo‘lishi kerak. Zarralar simmetriyasining unitar nazariyadan kelib chiqadigan sistema sakkizlik yo‘li deb ham yuritiladi, chunki unda sakkizta kvant soni ustida amal bajariladi.
XULOSA
Bitiruv malakaviy ishini quyidagi xulosalar bilan yakunlaymiz:
Elementar zarralar fizikasi fanining paydo bo‘lishi, rivojlanish bosqichlari o‘rganib chiqildi. Bugungi kunda elektron, myuon, taon va bularning antizarralari hamda ularning neytrinolari, kvarklar, fotonlar, oraliq bozonlar haqiqiy elementar zarralar deb hisoblanadi. Elementar zarralar kashf etilishining tarixiy davrlariga nazar tashlasak, 1930-1935-yillarda atom nazariyasi asosan tugallangan edi. Oddiy holatdagi moddaning deyarli hamma xossalari musbat zaryadli yadro atrofida harakat qiluvchi manfiy zaryadli elektronlar deb qarab, matematik yo‘l bilan keltirib chiqarilishi mumkin edi. Bu davrga kelib elementar zarralardan elektronni 1895-yili ingliz fizigi J.Tomson katod nurlarini o‘rganishda kashf etdi. 1919-yili Rezerford hamma yadrolar tarkibiga kiruvchi protonni, 1932-yili J.Chedvik massasi proton massasiga yaqin zarra neytronni kashf etdilar.
Elektromagnit maydon kvanti foton tushunchasini birinchi marotoba fizika faniga M. Plank va A. Eynshteyn ishlari asosida kiritildi. A. Kompton ishlari asosida esa foton elementar zarralar qatoriga kiritildi. Foton-elektromagnit maydon kvant bo‘libgina qolmay, elektromagnit ta’sirni tashuvchi vositachi zarradir.
Koinot nurlari yorug‘lik tezligida harakatlanadigan juda yuqori energiya zaryadli zarralardir(odatda protonlar). Ba’zilari quyoshdan(quyosh energetik zarralari shaklida), boshqalari esa yulduzlararo (va galaktikalik) makondagi boshqa energetik hodisalardan chiqariladi. Koinot nurlari Yer atmosferasi bilan to‘qnashganda, ular “ikkinchi darajali zarralar” deb nomlangan narsalarni ishlab chiqaradilar. Ular birinchi bo‘lib fizik Viktor Gess tomonidan topilgan. 1912-yilda Yer atmosferasining yuqori qatlamlarida atomlarning ionlashtirish darajasini (atomlarning qanchalik tez energiyalanishini) o‘lchash uchun havo balonlarida yuqori aniqlikdagi elektrometrlarni ishga tushirdi. U keyinchalik Nobel mukofotini qo‘lga kiritgan kashfiyot edi.
Elementar zarralar massa, spin, elektr zaryadi, magnit moment, lepton zaryad, izotopik spin va uning proyeksiyasi, g‘alatilik, juftlik, o‘rtacha yashash vaqti kabi qator xususiyatlari bilan xarakterlanadi. Har bir zarra tinch holatdagi massasi bilan xarakterlanadi. Massa-zarraning dinamik xususiyatini anglatadi. Zarralar elektr zaryadi elektron zaryadi birligida o‘lchanadi. Zarralarning elektr zaryadi butun son bo‘lib, 0 ga ±1 ga teng. Rezonans zarralarda zaryadi ±2 zaryadlilari ham bor. Proton va undan og‘ir hamma zarralar barionlar deb ataladi va ularning har biri B = +1, antibarionlar esa B = -1 barion zaryadiga ega bo‘ladi. Shunday qilib, barion va antibarion faqat elektr zaryadi ishorasi bilangina emas, balki barion zaryadi ishorasi bilan ham bir-biridan farqlanadi.
Saqlanish qonunlari boshlang‘ich va oxirgi holatlarni xarakterlovchi kattaliklar orasidagi tenglikni ifodalaydi. Saqlanish qonunlari vaqt va fazodagi uzluksiz siljishlarga va fazodagi uzluksiz burilishlarga nisbatan simmetriya mavjudligidan kelib chiqadi. Barcha o‘zaro ta’sirlarda ham o‘rinli bo‘lgan saqlanish qonunlariga universal saqlanish qonunlari deyiladi. Ularga impuls(P(E₀, p)) saqlanish qonuni, J — impuls momenti saqlanish qonuni, L — lepton va B — barion zaryadlari saqlanish qonunlari kiradi.