Yadro fizikasi kafedrasi

II.Asosiy qism
1. Elementar zarralarning zamonaviy – “Standart modeli” va uni 
yaratilishi haqida. 
Elementar zarralarning “Standart modeli” zarrachalar fizikasi nazariyasi bo'lib, u 
tabiatdagi to'rtta ma'lum kuchdan uchtasini ko'rib chiqadi: elektromagnit kuch, 
zaif(kuchsiz o’zaro ta’sir) yadro kuchi va kuchli(kuchli o’zaro ta’sir) yadro kuchi 
ya’ni gravitatsiya kuchidan tashqari. Hozirgi “Standart modeli” - kvarklarning 
mavjudligini eksperimental tasdiqlash bilan 1970-yillarning o'rtalarida yakunlandi. 
O'shandan beri yuqori u - kvark (1995-yil), tau neytrino (2000 -yil) va Xiggs bozoni 
(2012 -yil) standart modelga kiritilgan. Bundan tashqari, standart model zaif neytral 
oqimlarning turli xususiyatlarini va W va Z bozonlarini katta aniqlik bilan tushuntirib 
beradi. “Standart model”- simmetriya(qonuni) tamoyillariga asoslanadi, ya’ni 
aylanish qonuni. Zarrachalar fizikasining standart modeli koinotning eng asosiy 
qurilish bloklarini tasvirlash uchun olimlarning hozirgi eng yaxshi nazariyasidir. U 
kvarklar (proton va neytronlarni tashkil etuvchi) va leptonlar (elektronlarni o'z ichiga 
olgan) deb ataladigan zarralar barcha ma'lum moddalarni qanday tashkil etishini 
tushuntiradi. Standart model barcha ma'lum elementar subatomik zarralarni tasniflash 
tizimidir. Zarrachalar spin va elektr zaryadiga ko'ra tasniflanadi. Model kuchli 
yadroviy kuch, elektromagnit kuch va zaif yadro kuchini ham tasvirlaydi.
Biroq bu model eksperimental tajribalarni yaxshi taqdim etishda muvaffaqiyat 
qozongan bo'lsa-da, u ba'zi fizik hodisalarni izohsiz qoldiradi va shuning uchun ushbu 
model - fundamental o'zaro ta'sirlarning to'liq nazariyasi bo'la olmaydi. Misol 
uchun, u barion assimetriyasini to'liq tushuntirmaydi, umumiy nisbiylik nazariyasi 
ta'riflaganidek, tortishishning to'liq nazariyasini o'z ichiga olmaydi yoki qorong'u 
energiya bilan tasvirlangan koinotning tezlashib kengayishini hisobga olmaydi. 
Modelda kuzatuv kosmologiyasidan olingan barcha kerakli xususiyatlarga ega bo'lgan 
hayotiy qorong'u materiya zarralari mavjud emas. Shuningdek, u neytrino 
tebranishlarini va ularning nolga teng bo'lmagan massalarini o'z ichiga olmaydi. 
Standart modelni ishlab chiqish nazariy va eksperimental zarrachalar fiziklari 
tomonidan qurilgan. Standart model nazariyotchilar uchun kvant maydon nazariyasi 
paradigmasi bo'lib, keng ko'lamli hodisalarni, jumladan, o'z-o'zidan simmetriya 
buzilishi, anomaliyalar va g’alayonlanmagan(uyg’onmagan) xatti-harakatlarni 
namoyish etadi. U gipotetik zarralar, qo'shimcha o'lchamlar va murakkab 
simmetriyalarni (masalan, supersimmetriya) o'z ichiga olgan ekzotik modellarni 
yaratish uchun asos sifatida ishlatiladi, masalan, qorong'u materiya va neytrino 
tebranishlari mavjudligi kabi standart modelga zid bo'lgan eksperimental natijalarni 
tushuntirish uchun. 

---

Zarrachalar fizikasining standart modeli atamasi birinchi marta 1975- yilda Avraam 
Pais va Sem Treyman tomonidan ishlab chiqilgan. Ushbu model moddalarning o'zaro 
ta'sirining asosiy qurilish blokini tushunishga yordam beradi. Ushbu model 
eksperimental natijalarni tushuntirishga va barcha ma'lum bo'lgan asosiy zarralarni 
tasvirlashga yordam beradi. 
1-rasm. Elementar zarralarning “Standart modeli” 
Standart modelni tasavvur qilishning bir usuli - zarrachalar uchun shunday bir oila 
daraxti bor deb ko’z oldimizga keltirsak . Standart Model bizga tanamizni tashkil 
etuvchi atomlar - proton va neytronlardan, o'z navbatida, kvark deb ataladigan 
elementar zarralardan qanday tashkil topganligini aytadi. 

---

1954 - yilda Yang Chen-Ning va Robert Mills Abel guruhlari uchun o'lchov nazariyasi 
kontseptsiyasini kengaytirdilar, ya’ni kuchli o'zaro ta'sirlarni tushuntirish uchun kvant 
elektrodinamikasiga murojaat qildilar.1957 - yilda Chien-Shiung Vu zaif o'zaro ta'sirda 
juftlik saqlanib qolmaganligini ko'rsatdi. 1961 yilda Sheldon Glashow elektromagnit 
va zaif o'zaro ta'sirlarni birlashtirdi. 
1967 - yilda Stiven Vaynberg va Abdus Salamlar Xiggs mexanizmini Glashowning 
elektrozaif oʻzaro taʼsiriga kiritib, unga zamonaviy shaklni berdi. Xiggs mexanizmi 
standart modeldagi barcha elementar zarrachalarning massasini keltirib chiqaradi, deb 
hisoblanadi.Bunga W va Z bozonlarining massalari va fermionlar, ya'ni kvarklar va 
leptonlarning massalari kiradi. 
1973 - yilda CERNda Z bozon almashinuvi natijasida yuzaga kelgan neytral zaif 
oqimlar aniqlangandan so'ng, elektr va zaif o’zaro ta’sirlar birlashgan nazariya keng 
qabul qilindi va Glashow(New York), Abdus Salam(Pakistan) va Weinberg(USA) 
1979 - yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi. Uni kashf qilish W± 
va Z
0
bozonlari 1983 - yilda eksperimental ravishda topilgan va ularning massalari 
nisbati Standart Model bashorat qilganidek aniqlandi. 
Ko'pchilik hissa qo'shgan kuchli o'zaro ta'sir nazariyasi (ya'ni kvant xromodinamikasi, 
QCD) 1973-1974 yillarda asimptotik erkinlik taklif qilinganda o'zining zamonaviy 
shaklini oldi (QCDni nazariy tadqiqotlarning asosiy yo'nalishiga aylantirgan ishlanma)
va tajribalar adronlar - kasr zaryadli kvarklardan tashkil topganligini tasdiqladi. 
"Standart model" atamasi birinchi marta 1975 - yilda Avraam Pais va Sem Treyman 
tomonidan to'rtta kvarkli elektrozaif nazariyaga havola qilingan va yaratilgan. 
2-rasm. Avraam Pais(
May 19, 1918 
Amsterdam
, Netherlands,
 
University of Amsterdam
, 
University of Utrecht
)
va Sem Treyman(
Sam Bard Treiman May 27, 1925 
Chicago
, United States,
 
Northwestern University
,
University 
of Chicago
,
 
Princeton University
 , 
Enrico Fermi
 
and 
John Alexander Simpson
 
larning shogirdi
)