Izotopik spin, g`alatilik, elektron, barion, lepton zaryadining saqlanishi

Izotopik spin, g`alatilik, elektron, barion, lepton zaryadining saqlanishi.
Saqlanish qonunlarining uchinchi guruppasiga kiruvchi izotopik saqlanish qonuni elementar zarralarning kuchli o`zaro ta’siriga oid ma’lum simmetriyasi bilan bo`liqdir. Izotop spin yoki izospin (T) haqidagi tushuncha dastavval fizikaga proton bilan proton (p-p), proton bilan neytron (p-n) va neytron bilan neytron (n-n) bir xilda yadroviy (kuchli) o`zaro ta’sirlarda bo`lishini tushuntirish uchun qiyin edi. M’alumki proton va neytronning elektromagnit xususiyatlari bir- biridan katta farq qiladi: proton musbat elektr zaryadiga ega, neytron neytral zarra, protonning magnit momenti musbat neytronniki manfiy kattalikdan iborat. Shunday qilib, elektromagnit o`zaro ta’sirda, proton va neytron ikki xil zarra sifatida, yadroviy (kuchli) o`zaro ta’sirda esa ikki xil (proton va neytron) holatdagi bitta zarra- nuklon (N) sifatida qatnashadi.
Kvant soni (T)-izospin tushunchasining kiritilishi kuchli va elektromagnit o`zaro ta’sirga nisbatan elementar zarralarning qanday namoyon bo`lishini ko`rishga yordam beradi.Kuchli o`zaro ta’sirning abstrakt izotopik fazodagi simmetriyasida elementar zarralarning kuchli o`zaro ta’sir jarayonida izotopik spinning saqlanish qonuni kelib chiqadi.Bu qonunga asosan ikkita (p,n) zarra o`rniga izospini T=1/2 bo`lgan bitta zarra – nuklon to`g`risida gapiramiz. Oddiy spinga qiyos qilsak,abstrakt izotopik fazoda nuklon izospini,yani “izomomenti”proyeksiyasi izotopik fazoning Z o`qiga nisbatan faqat ikkita qiymat: = qabul qiladi.Nuklon izospini proyeksiyasining =+1/2 qiymati nuklonning proton holati, T=-1/2 qiymati esa neytron holati bilan bog`langan. Izotopik spinning saqlanish qonuni izotopik fazodagi almashtirishlarga nisbatan kuchli o`zaro ta’sirining simmetriyasi (invariantligi) bilan bog`liq. Kuchli o`zaro ta’sirdan boshqa hamma o`zaro ta’sirlar bu simmetriyaga ega emas, ya`ni ularda izotopik spinning saqlanish qonuni buziladi. Demak,izotopik spin fizik kattalik sifatida faqat kuchli o`zaro ta’sir zarralarinigina xarakterlaydi. Izotopik spinning izotopik Z o`qiga proyeksiyasi elektromagnit o`zaro ta’sirda ham saqlanadi.
Murakkab sistemaning to`la izotopik spini shu sistemaning tarkibiga kiruvchi zarralar izotopik spinlarning vektor yig`indisiga teng.Izotopik spinning vektor yig`indisi oddiy spinning vektor yig`indisi kabi hisoblanadi. Masalan, nuklon – pion sistemasining izotopik spiniga, pionniki esa 1ga teng va ularning vektor yig`indisi 1/2 ga yoki 3/2 ga teng.
Faqat o`zaro ta’sirlashuvchi elementar zarralarni xarakterlovchi yana bir fizik kattalik- g`alatilik (S) kvant sonidir. G`alatilikning saqlanish qonuni kuchli va elektromagnit o`zaro ta’sirlarda o`rinli bo`lib,kuchsiz o`zaro ta’sirda buziladi. G`alatilik additiv kattalik, ya’ni murakkab sistemaning g`alatiligi uni tashkil etuvchilari g`alatiliklarning arifmetik yig`indisiga teng.G`alatilikning saqlanish qonunining fizik kelib chiqish tabiati hozirgacha aniqlangan emas.
Elementar zarralar fizikasida saqlanuvchi to`rt xil zaryadlar: elektr Q, barion B, electron lepton , myuon lepton zaryadlari malum. Bu kattaliklar additive bo`lib ham musbat, ham manfiy qiymatlari qabul qilishi mumkin:
Q,B, =…., -2,-1,0,1,2….
Zaryad saqlanish qonunlarining kelib chiqish tabiati va ularning faqat butun qiymatlarga tengligining sababi hozircha nomalum.
Zaryadlarning saqlanish qonunlarining roli zaryadlar qiymatining o`zgarishi bilan bo`ladigan jarayonlarning o`tishini man qilmoqdan iborat. Masalan, elektr zaryadigan saqlanish qonuniga ko`ra deytronning (d) musbat pionga -kvantga parchalanishi mumkin bo`lsa, barion zaryadining saqlanish qonuniga ko`ra man qilinadi. Chunki deytronning barion zaryadi 2 ga, pion va fotonning barion zaryadi esa nolga teng.
Hamma zaryadlari nolga teng elementar zarra chin neytral zarra deyiladi. Chin neytral zarraga foton va mezon misol bo`ladi. Chin neytral bo`lmagan zarra uchun uning antizarrasi mavjud. Zarra va antizarraning massa va yashash vaqtlari teng, zaryadlari esa qarama- qarshi. shuning uchun zarra juftidan iborat sistema chin neytral hisoblanadi.
|