Elеmеntar zarrachalarning aynan tеngligi

Elеmеntar zarrachalarning aynan tеngligi - barcha bеrilgan turdagi zarrachalar bir-birlariga aynan tеng. Bu elеmеntar zarrachalarning fundamеntal xususiyatlaridan biri sanaladi. Borliqda taxminan 1080 ta elеktron mavjud bo’lib, ular bir xil va ularni bir-birlaridan ajratib bo’lmaydi. Xuddi shu xususiyat protonlarga va nеytronlarga ham tеgishlidir. Yuqori enеrgiyalarda to’qnashuvlarda tug’iladigan bеrk tipdagi nostabil zarrachalar ham bir-biriga aynan o’xshashdir.
Endi protonning nima sababdan barqaror ekanligiga javob berishga harakat qilaylik. Biz bilamizki, har qanday kvant sistemasi minimal (yani, eng kam) energiyali holatda bo`lishiga harakat qiladi. Eynshteynning formulasiga asosan minimal energiyali holat eng kichik massali holatni ifodalaydi. Shuning uchun ham ko`pgina og`ir zarralar kichik zarralarga parchalanadi.Nima uchun elektronlarning parchalanmasligini bilamiz, chunki uni o`zida yengil foton yoki neytronga parchalanishiga elektr zaryadining saqlanish qonuni yo`l qo`ymaydi.
Kuchli o`zаro ta`sir zarralarning har bir zaryad multipletiga ma’lum izotopik spin (izospin ) qiymati taqqos qo`yiladi. Agar zaryad multipleti bitta zarradan tashkil topgan bo`lsa, ushbu zarraning (zaryad multipletining ) izotopik spini nolga teng deb hisoblanadi. Masalan, eto- mezon. Ikki zarradan tashkil topgan zaryad mutipletining izospini (masalan, nuklonlar – proton, neytronlar dubleti) yarimga teng. Umuman, agar zaryad multipleti 1 ta zarradan tashkil topgan bo`lsa, uning izotopik spini quyidagicha aniqlanadi:
T=(i-1)/2 (1.1.6)
Malumki,”izo” so`zi teng degan manoni bildiradi,“ topos” so`zi esa o`rin, joy ma’nosini anlatadi . “Izotopik” so`zi zarralarning ma`lum bir “o`rin ” ga - ma`lum multipletga taaluqli ekanligini ko`rsatadi.
Izotopik spin deb spin so`zini qo`shib aytishimizning sababi spinning formal matematik apparatini izospin uchun ham qo`llanishini ko`zda tutishimizdir. Binobarin, agar zarraning spini yarimga teng bo`lsa, u spinning yo`nalishiga nisbatan mumkin bo`lgan ikki holatda bo`ladi. Xuddi shuningdek, izotopik spini yarimga teng nuklon zaryad multipleti,nuklonning ikki : proton va neytron holatdan iborat bo`ladi. Kuchli o`zoro ta`sirda bir zaryad multipletiga kiruvchi va o`zlarini bitta zarra kabi tutuvchi zarralar elektromagnit o`zoro ta`siri ostida massalari va zaryadlari bilan farqlanuvchi zarralarga aylanadi.
Kuchli o`zaro ta`sirga nisbatan izospin va uning proyeksiyasi yaxshi kvant sonlari- saqlanuvchi kvant sonlari bo`lsa, elektromagnit o`zoro ta’sirga nisbatan esa faqat uning proyeksiyasi yaxshi kvant soni bo`ladi, xolos.
Elementar zarralarning asosiy xususiyati- harakat miqdori ya’ni impulsning spin momenti yoki spini (I) bilan bog`langan. Spin bilan yaqin bog`lanishda bo`lgan kvant soni P ichki juftlikni ifodalaydi va uning saqlanish qonuni sistemada biror fizik hodisa ro`y berganda uning ko`zgudagi tasvirida ham shu hodisaning o`sha yo`nalishda ro`y berishini ko`rsatadi. Matematika nuqtai nazardan aytganda P juftlikning saqlanishi fizik qonunlarning fazoviy kordinatalar o`zgarishiga bog`liq emasligini ifodalaydi. P juftlik faqat ikkita qiymatni qabul qiladi.
Kuchsiz o`zoro tasirda P juftlikning saqlanish qonuni buziladi.
Ammo kuchli va elektromagnit o`zoro ta`sirida P juftlik saqlanadi va bunday jarayonlarda yaxshi kvant soni bo`lib qoladi. Juftlik p “ etalon” zarralar- proton, neytron va - giperonlarga nisbatan aniqlanadi.
Proton,neytron va giperonlarning har biri uchun P=qabul qilingan Jarayonning to`la juftligi ichki juftlik (P) va spin momenti (I) dan iborat bo`lganligi uchun odatda bu ikki kattalik birga yoziladi. Masalan, proton uchun I=1/2, P= shuning uchun = ko`rinishida yozish qulaydir.
Energiya va impulsning saqlanish qonuni mikrodunyoda kuchga ega saqlanish yoki ta’qiqlash qonunlari ichida eng asosiy hisoblanadi. Mikrodunyoning har qanday to`qnashuv (va parchalanish) jarayonlarida to`qnashayotgan (parchalanuvchi) zarralarning boshlang`ich energiyasi vujudga kelgan zarralar energiyasining yig`indisiga aniq teng. Parchalanish jarayonida hosil bo`lgan zarralarning tinch holatdagi massasining yig`indisi parchalangan zarralarning tinch holat masssasidan ortiq bo`la olmaydi. Impuls uchun saqlanish qonuni quyidagicha tariflanadi. To`qnashuv (parchalanish) jarayonigacha zarralarning impulslarining vektor yig`indisi jarayondan so`ng vujudga kelgan zarralar impulslarining vektor yig`indisiga aniq teng. Binobarin, parchalanuvchi zarra tinch holatda bo`lsa , parchalanish jarayoni yuz berganda hosil bo`ladigan zarralar ikkita bo`lsa, ular albatta qarama –qarshi harakatlanadilar. Agar biz parchalanayotgan zarra bilan birday harakatlanayotgan sanoq sistemasida turib parchalanish jarayonini kuzatsak, ushbu hol o`rinli bo`ladi. Bunda yanada qulay ta’qiqlash qoidasiga ega bo`lamiz.Agar sanoq sistemasiga nisbatan parchalanuvchi zarra tinch holatda bo`lsa, uning energiyasi tinch holatdagi massasi () ga teng(c=1) bo`ladi. Vujudga kelgan zarraning shu sistemaga nisbatan tinch holatdagi massalarining yig`indisi har doim m dan kichik, ya’ni
Ushbu ta’qiqlash qoidasidan qanday harakat qilmasin, yengil zarraning og`irroq zarralarga parchalanishi mumkin emasligi kelib chiqadi .
Impulsning saqlanishiga bir misol keltiramiz,aytaylik elektron mumkin holda sekin pozitronga yaqinlashadi va ularning annigilatsiyasi yuz beradi. Annigilyatsiya natijasida ikkita foton vujudga keladi va ular o`zoro qarama – qarshi tomonga tarqaladi. Nima sababdan ikkita foton vujudga keldi va nima sababdan qarama qarshi tomonga harakatlanadilar. Ushbu savolga javob berish uchun elektronni pozitron bilan to`qnashishdagi o`zaro ta`sirini, to`qnashuv nuqtasidagi jarayonning ichki tabiatini bilishimiz shart emas. Bu ichki jarayonlar to`nashuvgacha nolga teng to`la impulsini o`zgartira olmaydi. Agar jarayon natijasida bitta foton vujudga kelsa , uning impulsi albatta noldan farqli bo`ladi. P=cE. Chunki yorug`lik zarrasi tinch holatda mavjud bo`la olmaydi. Demak, eng kamida o`zoro qarama- qarshi tomonlarga harakatlanayotgan ikkita foton paydo bo`lishi lozim.
Keyingi yillarda erishilgan elementar zarralar fizikasining eng kata yutuqlaridan biri yuqori energiyadagi jarayonlarning masshtab invariantligi simmetriyasiga ega ekanligining kashf qilinishidir. Masshtab invariantligi fazo va vaqtning cho`zilishiga nisbatan fizik jarayonlarning o`xshashligi yoki boshqacha aytganda fizik kattaliklarning invariantligidan iborat bo`lgan taqribiy simmetriyadir.
O`xshashlik tushunchasi hammmamizga kundalik hayotimiz tajribalarida yaxshi ma’lum. Masalan Pifagor tearemasi to`g`ri burchakli kichik uchburchak uchun ham, to`g`ri burchakli katta uchburchak uchun ham birday o`rinlidir. O`xshashlik tushunchasi fizikada , mexanikada va texnikada kata ro`l o`ynaydi. Hodisalarning o`xshashligini u bilan bog`liq modellashtirishni o`rganmay turib kema, samalyot va hokazolarni qurishda zamonaviy texnik tajribalarni o`tkazish mumkin emas.
O`xshashlikka biz yuqorida ko`rgan kvant mexanikasida zarralarning o`zaro aynanlik prinsipi ham kiradi. Albatta, elektron yoki atomlarning aynanligi deganimizda mikrodunyo jismlarining o`xshashligi ma’nosida tushunmaymiz. Makrodunyoda o`xshashlik uchun jismlarning shakli, o`lchamlari va hokozolar asos bo`lsa, mikrodunyoda zarralarning kvant xarakteristikalari asosdir. Shuningdek o`xshashlik hodisalar o`rtasida ham bo`lishi mumkin.
Mikrodunyoda yuz berayotgan nihoyat darajada murakkabdir. Elementar zarralarning to`qnashuvida bir tur zarraning ikkinchi tur zarraga aylanishi va o`nlab yangi zarralarning paydo bo`lishi kabi hodisalar ro`y beradi. Bunday yuqori energiyadagi jarayonlarda ikkinlamchi zarralarning turi va xarakteristikalaridan qat’iy nazar, ularning birortasining berilgan impulsda tug`ilish ehtimolligi o`lchanadi. Bir guruh sovet fiziklarining Serpuxov tezlatgichida o`tkazgan tajribasida tezlatilgan protonlarning alyuminiy nishon bilan to`qnashuvi kuzatilgan. Ikkilamchi zarralardan manfiy zaryadli pi-mezonlar, K- mezonlar va antiprotonlar qayd qilingan. Tajriba natijalari shuni ko`rsatadiki, K-mezonlar va antiprotonlarning paydo bo`lish ehtimoligining mezonlarning paydo bo`lish ehtimolligiga nisbatan faqat ikkilamchi zarra impulsining protonlar boshlang`ich energiyasi nisbatiga bog`liq jarayonning masshtab invariantligiga binoan protonlarning boshlang`ich energiyasi va ikkilamchi zarra impulsini bir xil songa ko`paytirganda(masshtab almashtirishda), jarayon ehtimolliklarining mazkur nisbati o`zgarmaydi. Bu fakt boshlang`ich energiya va ikkilamchi zarra impulsi ko`p qiymatlarida, xususan hozirgi zamon tezlatgichlarida erishib bo`lmaydigan energiyalarda yuz beradigan noelastik jarayonlarning ehtimolliklarini hisoblashga imkon beradi. Masalan boshlang`ich energiyaning 700 milliard eV qiymatida 300milliard eV energiya K-mezonning tug`ilish ehtimolligining boshlang`ich energiyasi 70 milliard eV qiymatida 30 milliard eV energiyali K-mezonning tug`ilish ehtimolligi bilan to`g`ri keladi. Shunday qilib, mavjud tezlatgichlarda erishib bo`lmaydigan energiya diapazoni uchun yuz berishi kerak bo`lgan jarayonlar ehtimolliklarini aniqlashga muyassar bo`lamiz. Albatta, zarralarni katta energiyalargacha tezlatuvchi yirik tezlatgichlarni ko`rishda insonning imkoniyati chegaralangan. Shuning uchun yuqori energiyalarda mazkur simmetriya yo`q bo`lganda hech vaqt yuqori energiyalarda mikrodunyo haqida biror to`la to`kis bilimga ega bo`la olmas edik va tabiat inson ustidan achchiq kulgan bo`lardi.
Biz yuqorida elementar zarralarning o`zoro ta`sirlarini ko`rganimizda kuchsiz o`zoro ta`sir doimiysi (G)ni o`lchamli ekanligini qayd qilgan edik. Ushbu doimiy kattalik uzunlik kvadrati birligidagi o`lchamga ega.Agar o’zoro ta`sir doimiysi o`lchamsiz birlikda bo`lganida edi, har qanday masshtabdagi jarayonlarda ham o`zoro ta`sir kuchsizligicha qolaverar edi. O`lchovli birlikdagi doimiyga o`zaro ta`sir jarayonlarida o`xshashlik yo`q.Shuning uchun G= m dan katta sohalarda kuchsiz o`zoro ta`sir kuchsizligicha qolsa ham m sohaga yaqinlashishimiz bilan sobiq kuchsiz o`zaro ta`sir bilan bog`liq jarayonlar shiddatliroq, kuchliroq yuz bera boshlaydi. Bunday kichik sohalarda kuchsiz o`zaro tasir kuchli ro`y bera boshlaydi. Shunday qilib, kuchsiz o`zaro ta`sir bilan o`tadigan jarayonlarda sohalardaa masshtab invariantligi, ya’ni tabiatning masshtab o`zgarishiga bo`lgan o`xshashligi buzilishi mumkin ekan.
Hozirgi vaqtda leptonlarning, chunonchi, elektronning, neytronning ichki tuzilishga ega emasligi haqidagi fikr to`g`ri hisoblanadi. Ushbu zarralar nuqtaviy ko`rinishda tasvirlanadi. Lekin ular spinga ega bo`lmaganliklari uchun taqriban ularni o`z o`qi atrofida aylanuvchi shar (chap yoki o`ng vint ) kabi tasavvur etishga to`g`ri keladi. Shuni qayd etish kerakki neytrino o`z o`qi atrofida faqat chapga aylanadi ( chap vint). O`ng neytrinolar yo`q. xuddi shunday, chap antineytrino tabiatda mavjud emas.SHunung uchun ham neytrinoning o’z o’qi atrofida aylanishi uni antineytrinodan farq qilishda belgi bo’lib xizmat qiladi. Zarrani antizarradan farq qilishda ularning zaryadi (elektr yoki barion) belgi bo’ladi.Neytrinoda ushbu chap aylanishdan boshqa belgi yo’q.Uningspinini qat’iy yo’nalishga ega ekanligi massasini taqriban tezligini yorug’lik tezligiga tengligidan kelib chiqadi.
Faraz qilaylik, biz zarraning harakatlanishini u bilan teng harakatlanayotgan sistemadan kuzatish imkoniga egamiz. Masalan, elektronni orqasidan kuzatib uni soat sterelkasi aylanishiga mos o`ng aylanishini aniqladik deylik. Endi elektrondan tezroq harakatlanayotgan sistemadan uning oldidan kuzatsak, u soat sterelkasi aylanishiga teskari chap aylanishda ekanligini aniqlaymiz. Demak, elektronning chap yoki o`ng aylanishi kuzatuvchiga bog`liq bo`lishi mumkin. Neytrino uchun esa yorug`lik tezligi bilan harakatlanishi sababli, biz elektron holidagidek ikki tomonlama kuzatish mumkin. Biz neytrinoni har doim faqat bir tomondan (orqasidan) kuzatamiz, xolos. Umuman, oxirgi aylantirilgan shunchaki gap chunki neytrinoni bunday yo`l bilan kuzatib bo`lmaydi. U yorug`lik sochmaydi uni ko`rish mumkin emas, uning vujudga kelganligini va vujudga kelish va yo`q bo`lmaganligini qayd qilamiz xolos. Neytrino paydo bo`lishi va yo`q bo`lish oralig`ida qanday mavjud bo`lishini biz bilmaymiz.
Neytrino xilma-xil jarayonlarda, xilma –xil sharoitda vujudga keladi, lekin neytrino faqat chap aylanuvchi holda dunyoga keladi va o`tadi. Qisqasi uning chaplik xususiyati tug`ilish jarayoni bilan bog`liq emas. Nega neytrino ’’chapaqay’’? Bu savolga fiziklar hali jaavob topganichga yo`q.Shunday qilib, neytrino bilan biz fazoviy simmmetriyasini kuchsiz o`zoro ta`sirlar sohasida yo`qotdik. Endi T- ko`zgu haqida to`xtalib o`tamiz. Fazo-vaqt simmetriyasiga mansub vaqt o`qining inversiyasiga nisbatan asosiy qonunlarning invariantligi eskidan fizikaning fundamental prinsplaridan hisoblangan, tabiat qonunlari vaqt o`tishining yo`nalishiga nisbatan.Ular uchun o`tgan zamon bilan kelajak o`rtasida farq yo`q. Qanday qilib fizik qonunlarning teskari (o`tmishga yo`nalgan) vaqti nisbatan o`zgarmasligiga misol tariqasida osmon mexanikasini ko`raylik. Chunonchi butun olam tortishish qonuni quyosh sistemasida faqat oy tutilishini oldindan aniqlash uchun qo`llanmasdan o`tgan zamonda qachon shunday tutilishlar yuz berganligini aniqlashda ham qo`llashimiz mumkin. O`tmishdagi oy tutilishlarini aniqlash uchun vaqt inversiyasidan, ya`ni vaqt o`tishini orqaga o`zgartirishdan foydalanamiz.
Ikkinchi misol tariqasida billiard sharlarining o`zaro to`qnashuvini ko`ramiz. Faraz qilaylik, ikkita sharning o`zoro to`qnashuvi kinolentaga tushirilgan bo`lsin. Aytaylik, kinomexanik kinolentaning boshi va oxirini adashtirib, uni oxiridan boshlab teskari yo`nalishda qo`ya boshlasin. Sharlarning o`zaro elastik to`qnashuvining vaqt inversiyasiga nisbatan invariantligi sababli filmning to`g`ri va teskari namoyishi birdek fizik manoga ega bo`ladi. Haqiqatdan, to`g`ri namoyishda ham, teskari namoyishda ham sharning o`zaro to`qnashuvi yuz beradi . Biz kino zalda o`tirib filmning qo`yilishiga nisbatan uni qanday vaqt yo`nalishida olinganligini ajrata olmaymiz. Umuman, T- ko`zguga nisbatan bu kabi simmetriklar klassik hamda kvant fizikasining beistisno hamma (hozircha) qonunlariga oiddir.
Lekin biz kundalik hayotimizda hodisalarning vaqt inversiyasiga nisbatan simmetrikligini kuzata olmaymiz , chunki har doim murakkab jarayonlar bilan to`qnash kelamiz. Masalan, sharlar haqidagi yuqoridagi misolning murakkab holini ko`raylik. Ikkita shar o`rniga bir necha sharlarning to`nashuvida kinolentaga tushirilgan bo`lsin. Aytaylik soqqa shar uch burchakli yuzada bir xil zichlikda joylashgan sharlar to`plami bilan to`qnashsin. Bu to`qnashish natijasida hamma sharlar har tomonga tarqalib ketadi. Endi agar kinomexanik lentani teskari yo`nalishda qo`ysa, biz buni darhol sezamiz. Albatta har tomonda turgan sharlar birdan harakat qilib, uchburchak shaklidagi yuzaga joylashsa va bitta shar ulardan ajralib bir chetga to`xtasa- bu ajabranarli manzara. Demak, murakkab sistemadagi hodisalar asosan vaqtning ma’lum yo`nalishida yuz beradi. Lekin murakkab sistemadagi hodisalarning bu kabi ajabranarli ketma- ketligi, ya’ni vaqt inversiyasi bo`yicha o`tishi ham fizika qonunlariga xilof kelmaydi.Faqat murakkab sistema davaqtning teskari yo`nalishi bo`yicha jarayonning yuz berish ehtimolligi juda ham kichikdir.
T- ko`zguga ya’ni vaqt o`qining inversiyasiga nisbatan tabiat hodisalarining simmetriyasi boshqa simmetriyalardan o`zgacha namoyon bo`ladi, chunki vaqt ishorasi teskariga almashtirilganda fizik sistemaning boshlang`ich va oxirgi holatlari o`zoro almashadi. Vaqt inversiyasiga nisbatan fizik jarayonlarning bu kabi simmetriyasidan detal muvozanat prinsipi kelib chiqadi.Mazkur prinsipga muvofiq agar qandaydir mikrodunyo jarayoni mumkin bo`lsa , vaqt inversiyasidan hosil bo`lgan unga teskari jarayon ham mumkin. Vaqt inversiyasining boshqa xarakterli xususiyati u uchun kvant nazariyasida ham biror saqlanuvchi kattalikning mavjud emasligidir. Fazo inversiyasi uchun P-juftlik (qiymati+1) kabi fizik kattalik to`g`ri kelsa, vaqt inversiyasi uchun esa hech qanday fizik kattalik to`g`ri kelmaydi.T- operasiyasining zarra holatiga ta`siri zarraning impulsi va impuls momenti ishoralarini teskarisiga o`zgartirishdan iborat.
Kvant mexanikasining birinchi yillaridayoq zaryadli zarra uchun yozilgan nisbiylik nazariyasining talablarini qanoatlantiruvchi har qanday tenglama zaryadning ikkala xil ishorasi uchun ham zarra harakatini birday tavsiflovchi yechimga ega ekanligi ma`lum edi. Elektron uchun yozilgan revyativistik kvant tenglama pozitronni ham tavsiflaydi. Yuqorida qayd qilganimizdek pozitronning kashf etilishi xuddi shunday bo`lgandi. Qarama-qarshi zaryadli zarralarning mavjudligi hozir bizni ajablantirmaydi. Masalan, qarama-qarshi elektr zaryadli myuonlar,pionlar va hokazolar. Shuningdek qarama-qarshi barion zaryadli zarralar juftiga proton-antiproton, neytron- antineytronlar va hokozalaar misol bo`ladi. Hamma zarralar juft- jufti bilan yoki chin neytral holda mavjuddir.Shuningdek, hech qanday jarayonda,hech qanday zaryad ishorasi afzallikka ega emas. va ga parchalanishi hamma jihatdan va(myuon antineytrinosi) ga parchalanishiga o`xshash. Agar biz elektr zaryadi ishorasini aniqlay olmaganimizda bu ikki jarayonni bir-biridan farqini sezmasdik. Xuddi shu simmetriyani zaryad simmetriyasi deb yuritiladi.
Elementar zarralar dunyosidagi jarayonlarning zaryad simmetriyasi kvant nazaryasida tenglamalarning tabiatga ega bo`lmagan ko`zgu aksi operatsiyasi (inversiya)ga mansub- C-operatsiya, ya’ni qo`shma zaryad operatsiyasi C ga nisbatan simmetrikligida aks etadi. Ushbu C- ko`zgu ta’sirida zarralarning beistisno hamma zaryadlarining (elektr, barion, g`alatilik , lepton, myuon ) ishorasi teskariga o`zgaradi, ya’ni zarra o`ziga qo`shma antizarraga aylanadi. Fiziklar 1957- yilgacha , hamma zarralarni antizarralarga aylantirish bilan hamma narsa xuddi shu biz yashayotgan dunyodagidek yuz beradigan antidunyoni hosil qilamiz, deb ishonganlar, ya’ni tabiatni qo`shma zaryad operasiyasiga nisbatan simmetrik deb hisoblaganlar.
Lekin neytrino antineytrinoga teskari o`tadi. Neytrinoning spini qat’iy yo`nalishda bo`lishi va qo`shma zaryad operasiyasida spin yo`nalishining o`zgarmasligi sababli c- operasiya tasirida hamma neytrinolar antineytrinoga o`tadi,neytrinoning spini qat’iy yo`nalishda bo`lishi va qo`shma zaryad operasiyasida spin yo`nalishining o`zgarmasligi sababl,C- operatsiya ta’sirida hosil bo`lgan yangi antineytrinoning spini tabiiy antineytrino spiniga teskari bo`lib qoladi. Tabiatda bunday spinli neytrino mavjud emas. Demak, C- ko`zguga nisbatan neytrino simmetriyaga ega emas. C- ko`zguga nisbatan tabiat jarayonlarning simmetriyasi bilan zaryad juftligi deb ataladigan fizik kattalikning saqlanish qonuniga bog`liq. Agar zaryad juftligining saqlanish qonuni tabiatning beistisno hamma jarayonlari uchun bajarilganda zarralardan tashkil topgan olamdan, antizarralardan tashkil topgan olamni absolyut ajrata olmagan bo`lar edik. Boshqacha aytganda, bordi-yu, bir kechada hamma zarralarning hamma zaryadi teskari ishoraga o`zgarsa, biz bu holni sezmagan bo`lar edik. Lekin baxtimizga tabiatning ba’zi jarayonlari uchun zaryad juftligining saqlanish qonuni buziladi. Bu operatsiyaga nisbatan ham (P-operasiya singari) kuchli va elektromagnit o`zaro ta’sirlar simmetrik, ya’ni bu o`zaro ta`sirda o`tadigan jarayonlarda zaryad juftligi saqlanadi. Kuchsiz o`zoro ta’sirda zaryad juftligining saqlanish qonuni buziladi ya’ni kuchsiz o`zoro ta’sir C- ko`zguga nisbatan ma’lum simetriyaga ega emas.
Zaryad juftligining saqlanish qonuni juda kichik sohada bajariladi, chunki beistisno hamma zaryadlari nolga teng bo`lgan faqat chin neytral zarralargina ma’lum muayyan zaryad juftligiga ega bo`lishi mumkin.
Agar N orqali elektr zaryad (e), barion zaryadi (B), g`alatilik (S), lepton zaryadi () va myuon lepton zaryadi () kabi additiv kvant sonlarining to`plamini belgilasak, C- operatsiyasining holat to`lqin funksiyasiga ta`sirini quyidagicha yoza olamiz :
C. (1.1.7)
C-operatsiya impuls va spindan tashqari hamma kvant sonlarining ishorasini o`zgartiradi.
(1.1.8)
ya’ni =1
Demak, C-operatsiyasining xususiy qiymati +1, yoki -1 ga teng.
Lekin, C har doim ham xususiy holatga ega bo`lavermaydi. Chin neytral zarralar uchun esa,yuqoridagi xususiy qiymat va xususiy holat tenglamsi quyidagicha yoziladi.
ΨC(N=0)=C=. (1.1.9)
Xususiy qiymat C zaryad juftligi yoki qo`shma zaryad kvant soni deb ataladi. Demak, noldan farqli zaryadga ega zarralar aniq zaryad juftligiga ega emas, shuning uchun amalda zaryad juftligi uchun saqlanish qonunining zaryadlangan sistemalarda bajarilishini kuzatish qiyin,chunonchi, foton chin neytral zarra sifatida -1 ga teng muayyan zaryad juftligiga ega. Chin neytral zarralardan vamezonlar elektromagnit yo`li bilan ikkita fotonga parchalanadi, yani
Shuning uchun, mezonlar musbat zaryad juftligi (+1) ga ega, chunki 2 sistemaning zaryad juftligi +1 ga teng. Shuni aytish lozimki, P-juftlik ham, C-juftlik ham multiplikativ kattaliklardir,ya’ni murakkab sistemaning umumiy juftligini uni tashkil etuvchilar juftliklari ko`paytmasiga teng.
Demak, juft sonli fotonlar sistemasining zaryad juftligi – juft (+1),toq sonli fotonlar sistemasining zaryad juftligi esa,toqdir (-1). Shuning uchun elektromagnit jarayonlarda bitta fotonning ikkita fotonga aylanishi yoki umuman, toq sonli fotonlarning juft sonli fotonlarga va, aksincha aylanishi mumkin emas.
Agar zaryad juftligi faqat fotonlarga va mezonlargagina taaluqli bo`lganda edi, uni ahamiyati bo`lmasdi. C- operatsiyasi juda ko`p neytral “zarra- antizarra” sistemalar uchun ham qo`llanilishi mumkin. Bunday sistemalarga va hokazo misol bo`ladi.Ushbu sistemalar uchun zaryad jutligining qiymati ular uchun harakat miqdori momenti va spin qiymatlari bo`yicha aniqlanadi.
|