12-апта №12. Тақырып:Микродүниедегі сақталу заңдары
Дәрістің мазмұны: 1. Бөгделіктің сақталу заңы.
2. Жұптылық сақталу заңы
3. TSP-теоремасы
Бөгделіктің сақталу заңы.
Өте салмақты ауыр бөлшектер әсерлескен кезде бөгделік байқалады. Бұл келесіден шығады:
Бөгде бөлшектер жұп болып жаратылады. Бірақ кез-келген бөлшектер мен емес, олардың өздік комбинациялары болады. Мысалы: гиперондар каондар мен, каондар басқа каондар мен бірге жаратылады.
Мысалы: күшті әсерлесу реакциясы:
Микродуниенің заңдылықтарының бірі уақыт қайтымдылық заңы, яғни жаратылу уақыты мен ыдырау уақыты бірдей болу қажет. Мұндай бөлшектің жаратылу уақыты :
Ал ыдырау кезінде мысалы:
- с;
Осындай бөгделікті түсіндіру үшін S деген шама енгізілген. Оны бөгделік деп атайды. Фотон, лептон, нуклон, -мезон үшін S=0, яғни олар бөгде емес бөлшектер.
Осы бөгделік сақталу заңы күшті және электромагниттік әсерлесуде орындалады. Бариондық заряд пен бөгделік жаңа гиперзаряд деген шаманы береді.
Y =B+S
Электр заряды, изотоптық спин және гиперзаряд бір-бірімен байланысты:
Q=T+Y/2
Күшті және электромагниттік әсерлесуде гиперзаряд сақталу заңы орындалады. Әдебиеттер: 8,9,10, 14,15
13-апта №13. Тақырып:Элементар бөлшектердің жүйелендіруі.
Дәрістің мазмұны: Унитарлық симметрия
Микродүниеде көптеген бөлшектер адрондар болып есептеледі. Бұндай бөлшектер саны 400-ден астам. Бөлшектердің жүйелендіруін әртүрлі әдістер мен жүргізген. Олардың бірі 1950 жылдары Л.Б.Окунь, Марков, Саката ұсыныс жасаған. Тек қана үш бөлшек пен олардың антибөлшектері элементар болып саналады. Олар -гиперон, қалғандары олардың қосылысы. Мысалы:
Бірақ бариондық зарядтың сақталу заңы орындалмайды.
Осы уақытта 1950 жылдардың басында тағы да бір ұсыныс берілген. Оны Гейзенбергтің бірлік өріс теориясы дап атайды.
Бұл теория бойынша табиғатта ең алғашқы тек қана бір өріс болған, ол спинарлық өріс. Бұл өріс кванты фермион болған. Осы квантардың қосындысынан кез-келген спиндер шығады. Элементар бөлшектер қозған спинарлық өрістен шығады және бұл бөлшектер матералдық нүкте емес, кернеулігі бар локальдық зона болып кездеседі. Осы спинарлық өріс қозғанда өз-өзімен әсерлеседі. Гейзенберг өзінің сызықтық емес теңдеуін тапқан. Бұл теңдеудің шешімі протон, нетрон және π-мезонның магниттік моментімен спині болады.
Элементар бөлшектердің жүйелеуін Нееман мен М.Гелл-Ман да жүргізген. Оны унитарлы симметрия моделі деп атаған. Бұл модель бойынша:
Адрондар күшті әсерлесуге қатысады.
Олар супермультиплеттерге топталады.
Супермультиплетдеп шамамен бірлік массасы бар, спинмен жұптылығы бірдей бөлшектерді айтады. Бұлардың айырмашылығы бөгделік пен электр зарядында. Супремультиплеттке топтасатын бөлшектер күшті әсерлесуге бірдей қатысады. Гелл-Ман бойынша бариондардың супермультиплеттері және мезондардың супермультиплеттері болады. Бұны схема бойынша қарастырайық. OX осі бойынша изотоптық спин проекциясы, OY осі бойынша гипер зарядтарды аламыз (сурет 26).
1 n p 1
0 0
-1 -1
-1 - 0 1T-1 - 0 1 Т
Сурет 26.
Горизонталь сызықтар бойынша мультиплеттер орналасқан. Мультиплеттер- бөгделіктері бірдей, бірақ әртүрлі электр зарядтары бар бөлшектер. Олар күшті әсерлесуге бірдей қатысады.