ФИЗИКАИ ЗАРРАХОИ ЭЛЕМЕНТАРИ

ФИЗИКАИ ЗАРРАХОИ ЭЛЕМЕНТАРИ, як сохаи физикаро номанд, ки пайдоиш, таъсири мутакобил, тагйир ва табдили зарракои элементарии материяро меомузад. Физикахои заррахои элементари на танхо дар физика, балки умуман дар илми муосир мавкеи хос дорад, зеро мафхуму конунхои асосии он бунёди манзараи илмии оламро ташкил медиханд.

Таърихи навини тадкики заррахои элементари солхои 50, вакте ки суръатфизохои заррахои заряднок ихтироъ шуданд, огоз гардид. Тавассути онхо антипротон (1956), антинейтрои (1956), -гиперон (1964), I/Ψ- зарра (1974), -лептон (1975), аввалин заррахои «малехи» D°, D+ ва гайра. (1976), -зарра (1977) ва никоят W+, W—, Z°-бозихои вектории мобайни (1983) кашф шуданд. Солхои 1974—84 бошад, таркиби мураккаби адронхо (заррахое, ки дар таъсири мутакобили зур иштирок мекунанд) ошкор шуд: онхо аз кваркхо иборат буданд. Хамаи 6 навъи кваркхо ва антизаррахои онхо на дар шакли озод, балки дар таркиби заррахои комили онхо, масалан, мезонхо, кашф гардиданд. Сабаби дар холати озод вонахурдани кварлсхоро хромодинамикаи кванти маъишдод мекунад: гап дар сари он аст, ки таъсири мутакобили онхо, бар хилофи таъсири мутакобили заррахои ядрои, ба кадри афзудани масофа суст намешавад.

Истилохи «заррахои элементари» дар физикаи муосир на ба маънои аслии худ, яъне «заррахои бунёди», балки одатан ба сифати номи як гурух заррахое истифода мешавад, ки онхо дар мархалаи имрузаи инкишофи Физикахои заррахои элементари атом ё ядрои атом нестанд (ба истиснои прогон, ки ядрои атоми гидроген аст). Аслан мафхуми мазкур ба як хисоб шартист, зеро хануз ягон меъёри аники элементарият вучуд надорад ва агар вучуд медошт кам, онро вобаста ба зинаи муайяни дониши физики шарх додан лозим меомад.

То кунун Физикахои заррахои элементари садхо зарраро кашф кардааст. Вале алхол собит шудааст, ки чамеи зарракои маълум аз чанд зарраи асоси таркиб ёфтаанд.

Сабаби ба сифати заррахои хакикатан элементари пазируфта шудани лептонхо ва кваркхо таксимнашавандаги ва бунёни даруни надоштани онхост. Аслан микдори заррахое, ки онхоро хакикатан элементари хондан шояд, ба 34 мерасад: 15 кварк, 6 лептон, 8 глюон (хомили таъсири мутакобили кваркхо), 3 бозони мобайни, хиггсон (бозони гумонзад, ки вучуди онро олими англис Р. У. Хиггс пешгуи кардааст) ва фотон.

Бино ба кашфиёти навин, миёни лептонхо ва кваркхо низ робитаи дутарафаи физики хаст: онхо ба якдигар табдил ёфта метавонанд. Аз ин ру, эхтимол меравад, ки лептонхо ва кваркхо «хиштхо»-и охирини материя набуда, балки худ аз заррахои майдатар ва асоситар (преонхо ё протокваркхо) иборатанд.

Заррахои маълуми элементари багоят каммасса (масалан, барои протону нейтроя m= 1,6·10—²⁴ г, электрон 9·10^—28 г) ва хурдандоза (протону нейтрону адронхои дигар – 10¹³ электрону мюон —10¹⁶ см) мебошанд.

Яке аз асоситарин хосияти заррахо тагйирёбандагии куллии анхост. Хангоми бархурди заррахои элементари онхо ба якдигар табдил меёбанд ва низ бисёр заррахои нави иловаги пайдо мешавадд (табдилу тавлиди заррахо мутобикал ба конунхои бако ба амал меояд).

Дар олами заррахо таъсироти мутакобили зур, суст ва электромагнити амал мекунанд. Дар масофахои ~10³³ см (ба истилох дарозии планки) бошад, таъсири мутакобили гравитасиони низ нуфуз пайдо мекунад, ки дар колаби конунхои механикаи кванти чараён мегирад.

Алхол физикхо аз паи татбики математикии гояе шудаанд, ки ягонагии ботинии чахор навъи таъсири мутакобилро талкин мекунад. Холо аник шудааст, ки ба кадри хеле афзудани харорат навъхои гуногуни таъсири мутакобил муттахид мешаванд ва дар худуди муайян хар чори онхо ба як таъсири мутакобил табдил меёбанд: дар харорати ~10¹⁵ К (ё энергияи 10² гигаэлектронволт) таъсироти суст ва электромагнити муттахид мешаванд (таъсироти мутакобили электросуст), дар харорати >10³² К (10¹⁹ГэВ) таъсироти электросуст ва зур (Вахдати бузург) ва нихоят дар харорати >10³²К (10¹⁹ ГэВ) ба чои чор таъсири мутакобил як таъсири мутакобили хамагони зухур мекунад.

Азбаски чунин эноргияхои аз хад калонро дар суръатфизохо хосил кардан имконнопазир аст Физикахои заррахои элементари Коинот (аниктараш аввалин лахзахои тахаввули он)-ро озмоишгохи худ карор медихад. То кунун назарияти куллии чамеи заррахо ва таъсироти ягонаи онхо тахия нашудааст, вале дар ин рох икдоми бузурге сурат пазируфтааст.

Дар баробари инкишофи назария тохника ва методикаи экспериментгузории Физикахои заррахои элементари низ ру ба тараккист. Асбобу афзори озмоишгарии Физикахои заррахои элементари аз камераи Вилсон то суръатфизохои хозиразамон рохи дарози такомулро тай кард. Алхол сохту сози суперколлайдери фавкуннокил (88С) ном суръатфизои пуриктидор тахти баррасист, ки заррахоро то энергияи 20 ТэВ (1 ТэВ =1 трилли- он эВ) тезонида, барои омухтаии чараёни таъсири мутакобили кваркхою глюонхо имкон медихад.

Адабиёт: Комар А. А. Элементарные частицы. Физика микромира. Маленкая энсиклопедия, Москва, 1984; Намбу Е., Кварки, Москва, 1984; Хуанг К., Кварки,’ лептоны и калибровочные поля, Москва, 1985.

С. Кодири.