ప్రాథమిక కణాలను ఎలా పొందవచ్చు? ఇతర ఇప్పటికే ఉన్న మరియు ఊహాజనిత కణాలు

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్

పరిచయం

ఈ పదం యొక్క ఖచ్చితమైన అర్థంలో E. కణాలు ప్రాధమిక, కుళ్ళిపోలేని కణాలు, వీటిలో, ఊహ ప్రకారం, అన్ని పదార్ధాలు ఉంటాయి. "E. h" భావనలో ఆధునిక లో భౌతిక ప్రపంచం యొక్క అన్ని పరిశీలించదగిన లక్షణాలను నిర్ణయించే ఆదిమ ఎంటిటీల ఆలోచనలో భౌతిక శాస్త్రం వ్యక్తీకరణను కనుగొంటుంది, ఇది సహజ శాస్త్రం అభివృద్ధి యొక్క ప్రారంభ దశలలో ఉద్భవించిన ఆలోచన మరియు దాని అభివృద్ధిలో ఎల్లప్పుడూ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.

"E.h" భావన మైక్రోస్కోపిక్ స్థాయిలో పదార్థం యొక్క నిర్మాణం యొక్క వివిక్త స్వభావం యొక్క స్థాపనతో దగ్గరి సంబంధంలో ఏర్పడింది. స్థాయి. 19వ-20వ శతాబ్దాల ప్రారంభంలో ఆవిష్కరణ. పదార్థం యొక్క లక్షణాల యొక్క అతిచిన్న వాహకాలు - అణువులు మరియు అణువులు - మరియు అణువులు అణువుల నుండి నిర్మించబడ్డాయనే వాస్తవాన్ని స్థాపించడం, మొదటిసారిగా గమనించిన అన్ని పదార్థాలను పరిమితమైన, పెద్ద సంఖ్యలో ఉన్నప్పటికీ, నిర్మాణాత్మకంగా వర్ణించడం సాధ్యం చేసింది. భాగాలు - అణువులు. అణువుల యొక్క భాగాల యొక్క తదుపరి గుర్తింపు - ఎలక్ట్రాన్లు మరియు న్యూక్లియైలు, న్యూక్లియైల యొక్క సంక్లిష్ట స్వభావాన్ని స్థాపించడం, ఇది కేవలం రెండు కణాల (న్యూక్లియోన్లు) నుండి నిర్మించబడిందని తేలింది: ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు, వివిక్త మూలకాల సంఖ్యను గణనీయంగా తగ్గించాయి. ఇది పదార్థం యొక్క లక్షణాలను ఏర్పరుస్తుంది మరియు పదార్థం యొక్క భాగాల గొలుసు వివిక్త నిర్మాణరహిత నిర్మాణాలలో ముగుస్తుందని భావించడానికి కారణాన్ని ఇచ్చింది - E. h. ప్రారంభంలో వెల్లడైంది. 20 వ శతాబ్దం ఎల్-మాగ్ని యొక్క వివరణ యొక్క అవకాశం. ప్రత్యేక కణాల సమాహారంగా ఫీల్డ్‌లు - ఫోటాన్లు - ఈ విధానం యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని మరింత బలపరిచాయి.

ఏది ఏమైనప్పటికీ, సూత్రీకరించబడిన ఊహ, సాధారణంగా చెప్పాలంటే, తెలిసిన వాస్తవాల ఎక్స్‌ట్రాపోలేషన్ మరియు కఠినంగా నిరూపించబడదు. పై నిర్వచనం యొక్క అర్థంలో ప్రాథమికంగా ఉండే కణాలు ఉన్నాయని ఖచ్చితంగా చెప్పడం అసాధ్యం. పదార్థాన్ని అధ్యయనం చేసే ఏదో ఒక దశలో “కలిగి ఉంటుంది...” అనే ప్రకటన కంటెంట్ లేనిదిగా మారే అవకాశం కూడా ఉంది. ఈ సందర్భంలో, పైన ఇవ్వబడిన "ప్రాథమిక" యొక్క నిర్వచనాన్ని వదిలివేయవలసి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్ మూలకం యొక్క ఉనికి ఒక రకమైన ప్రతిపాదన, మరియు దాని ప్రామాణికతను పరీక్షించడం భౌతిక శాస్త్రంలో అత్యంత ముఖ్యమైన పనులలో ఒకటి.

నియమం ప్రకారం, "E. h." ఆధునికంగా ఉపయోగిస్తారు భౌతిక శాస్త్రం దాని ఖచ్చితమైన అర్థంలో లేదు, కానీ తక్కువ కఠినంగా - పదార్థం యొక్క అతిచిన్న గమనించదగిన కణాల యొక్క పెద్ద సమూహానికి పేరు పెట్టడం, అవి పరమాణువులు లేదా పరమాణు కేంద్రకాలు కావు, అంటే స్పష్టంగా మిశ్రమ స్వభావం ఉన్న వస్తువులు (మినహాయింపు ప్రోటాన్. - హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క కేంద్రకం). ఈ కణాల సమూహం అసాధారణంగా విస్తృతంగా ఉందని పరిశోధనలో తేలింది. అంతేకాకుండా ప్రోటాన్(R), న్యూట్రాన్(n), ఎలక్ట్రాన్(ఎఫ్) మరియు ఫోటాన్(g) ఇది కలిగి ఉంటుంది: పై మీసన్స్(p), మ్యూయాన్స్(మీ), టౌ లెప్టాన్లు(T), న్యూట్రినోమూడు రకాలు ( vఇ, v m, v t), అని పిలవబడేవి వింత కణాలు ( K-మేసన్స్మరియు హైపెరాన్లు), ఆకర్షణీయమైన కణాలుమరియు మనోహరమైన (అందమైన) కణాలు (D- మరియు B-మీసన్స్ మరియు సంబంధితమైనవి బార్యోన్స్), వైవిధ్యమైనది ప్రతిధ్వనులు, సహా. మీసన్స్దాచిన ఆకర్షణ మరియు ఆకర్షణతో ( ncu-తరచుగా, upsilon-కణాలు) మరియు చివరగా ప్రారంభంలో తెరవబడింది. 80లు ఇంటర్మీడియట్ వెక్టర్ బోసాన్లు (W, Z)- మొత్తం 350 కంటే ఎక్కువ కణాలు, ప్రధానంగా అస్థిరమైన. కనుగొనబడినట్లుగా ఈ సమూహంలో చేర్చబడిన కణాల సంఖ్య నిరంతరం పెరుగుతోంది మరియు అది పెరుగుతూనే ఉంటుందని మేము నమ్మకంగా చెప్పగలం. 70వ దశకంలో ఇంత భారీ సంఖ్యలో కణాలు పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక భాగాలుగా పనిచేయలేవని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. జాబితా చేయబడిన కణాలలో ఎక్కువ భాగం (అన్ని మీసన్‌లు మరియు బారియన్లు) మిశ్రమ వ్యవస్థలు అని చూపబడింది. ఈ చివరి సమూహంలో చేర్చబడిన కణాలను మరింత ఖచ్చితంగా “సబ్‌న్యూక్లియర్” కణాలు అని పిలవాలి, ఎందుకంటే అవి కేంద్రకాలుగా సమగ్రపరచబడని పదార్థం యొక్క నిర్దిష్ట ఉనికిని సూచిస్తాయి. "E.h" పేరు యొక్క ఉపయోగం పేర్కొన్న అన్ని కణాలకు సంబంధించి, ఇది ప్రధానంగా ఉంటుంది చరిత్ర, కారణాలు మరియు పరిశోధనా కాలం (30ల ఆరంభం)తో అనుబంధించబడినప్పుడు మాత్రమే ఈ సమూహం యొక్క తెలిసిన ప్రతినిధులు ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్, ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్-మాగ్నెటిక్ పార్టికల్. క్షేత్రాలు - ఫోటాన్. అప్పుడు ఈ కణాలు, ఒక నిర్దిష్ట హక్కుతో, E. కణాల పాత్రకు దావా వేయగలవు.

కొత్త మైక్రోస్కోపీ ఆవిష్కరణ. పదార్థం యొక్క నిర్మాణం యొక్క ఈ సాధారణ చిత్రాన్ని కణాలు క్రమంగా నాశనం చేస్తాయి. అయినప్పటికీ, వాటి లక్షణాలలో కొత్తగా కనుగొనబడిన కణాలు మొదటి నాలుగు తెలిసిన కణాలకు దగ్గరగా ఉండేవి: ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్, లేదా ఎలక్ట్రాన్ లేదా ఫోటాన్. అటువంటి కణాల సంఖ్య చాలా పెద్దది కానంత కాలం, అవన్నీ ఫండమ్‌ను పోషించాయని నమ్మకం. పదార్థం యొక్క నిర్మాణంలో పాత్ర, మరియు వాటిని E. కణాల వర్గంలో చేర్చారు.కణాల సంఖ్య పెరుగుదలతో, ఈ నమ్మకాన్ని వదిలివేయవలసి వచ్చింది, కానీ సాంప్రదాయకంగా. పేరు "ఎహ్." వారి కోసం రిజర్వ్ చేయబడింది.

స్థాపించబడిన అభ్యాసానికి అనుగుణంగా, "E. h." పదార్థంలోని అన్ని చిన్న కణాలకు సాధారణ పేరుగా క్రింద ఉపయోగించబడుతుంది. మేము పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక మూలకాలుగా చెప్పుకునే కణాల గురించి మాట్లాడుతున్న సందర్భాల్లో, అవసరమైతే "నిజం" అనే పదం ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రాథమిక కణాలు".

సంక్షిప్త చారిత్రక సమాచారం

ఎలక్ట్రాన్ కణాల ఆవిష్కరణ 1960ల చివరలో భౌతిక శాస్త్రం ద్వారా సాధించిన పదార్థం యొక్క నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేయడంలో సాధారణ విజయాల యొక్క సహజ ఫలితం. 19 వ శతాబ్దం ఇది అణువుల స్పెక్ట్రా, విద్యుత్ అధ్యయనం యొక్క వివరణాత్మక అధ్యయనాల ద్వారా తయారు చేయబడింది. ద్రవాలు మరియు వాయువులలో దృగ్విషయం, కాంతివిద్యుత్ యొక్క ఆవిష్కరణ, X- కిరణాలు. కిరణాలు, సహజ రేడియోధార్మికత, పదార్థం యొక్క సంక్లిష్ట నిర్మాణం ఉనికిని సూచిస్తుంది.

చారిత్రాత్మకంగా, కనుగొన్న మొదటి మూలకం ఎలక్ట్రాన్, ప్రతికూల ప్రాథమిక విద్యుత్ వాహకం. అణువులలో ఛార్జ్. 1897లో, J. J. థామ్సన్ నమ్మదగిన విధంగా పిలవబడేది చూపించాడు. కాథోడ్ కిరణాలు ఛార్జీల ప్రవాహాన్ని సూచిస్తాయి. కణాలు, వీటిని తరువాత ఎలక్ట్రాన్లు అని పిలుస్తారు. 1911లో E. రూథర్‌ఫోర్డ్ ఉత్తీర్ణత సాధించాడు ఆల్ఫా కణాలుప్రకృతి నుండి రేడియోధార్మికత. సన్నని రేకు కుళ్ళిపోవడం ద్వారా మూలం. పదార్థాలు, అతను చాలు అని నిర్ధారణకు వచ్చారు. పరమాణువులలోని ఛార్జ్ కాంపాక్ట్ నిర్మాణాలలో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది - న్యూక్లియైలు, మరియు 1919 లో అతను అణు కేంద్రకాల నుండి పడగొట్టబడిన కణాల మధ్య ప్రోటాన్‌లను - యూనిట్ పాజిటివ్ ఉన్న కణాలను కనుగొన్నాడు. ఛార్జ్ మరియు ద్రవ్యరాశి ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి కంటే 1840 రెట్లు ఎక్కువ. న్యూక్లియస్‌లో భాగమైన మరొక కణం, న్యూట్రాన్, బెరీలియంతో ఆల్ఫా కణాల పరస్పర చర్యను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు J. చాడ్విక్ 1932లో కనుగొన్నారు. న్యూట్రాన్‌కు ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి దగ్గరగా ద్రవ్యరాశి ఉంటుంది, కానీ విద్యుత్తు ఉండదు. ఆరోపణ. న్యూట్రాన్ యొక్క ఆవిష్కరణ అణువులు మరియు వాటి కేంద్రకాల యొక్క నిర్మాణ మూలకాలు అయిన కణాల గుర్తింపును పూర్తి చేసింది.

ఎల్-మాగ్నెటిక్ పార్టికల్ ఉనికి గురించి తీర్మానం. ఫీల్డ్స్ - ఫోటాన్ - M. ప్లాంక్ (M. ప్లాంక్, 1900) యొక్క పని నుండి ఉద్భవించింది. పూర్తిగా నల్లని శరీరం యొక్క రేడియేషన్ స్పెక్ట్రం యొక్క సరైన వివరణను పొందేందుకు, రేడియేషన్ శక్తి భాగాలుగా విభజించబడిందని ప్లాంక్ భావించవలసి వచ్చింది. భాగాలు (క్వాంటా). ప్లాంక్ ఆలోచనను అభివృద్ధి చేస్తూ, 1905లో ఎ. ఐన్‌స్టీన్ ఎల్-మాగ్‌ని సూచించాడు. రేడియేషన్ అనేది క్వాంటా (ఫోటాన్లు) యొక్క ప్రవాహం మరియు దీని ఆధారంగా ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క చట్టాలను వివరించింది. ప్రత్యక్ష ప్రయోగాలు. 1912-15లో ఫోటో ఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు R. మిల్లికాన్ మరియు 1922లో A. కాంప్టన్ ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా గామా క్వాంటా యొక్క వికీర్ణాన్ని అధ్యయనం చేసినప్పుడు ఫోటాన్ ఉనికికి సంబంధించిన రుజువులు అందించబడ్డాయి (చూడండి. కాంప్టన్ ప్రభావం).

న్యూట్రినో ఉనికి గురించిన ఆలోచన, పదార్థంతో చాలా బలహీనంగా సంకర్షణ చెందే కణం, W. పౌలి (W. పౌలి, 1930)కి చెందినది, అటువంటి పరికల్పన శక్తి పరిరక్షణ చట్టంతో ఇబ్బందులను తొలగిస్తుందని సూచించాడు. రేడియోధార్మికత యొక్క బీటా క్షయం ప్రక్రియలు. కోర్లు. విలోమ ప్రక్రియను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా న్యూట్రినోల ఉనికి ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది బీటా క్షయం 1956లో మాత్రమే [ఎఫ్. F. రీన్స్ మరియు C. కోవాన్].

30 నుండి ప్రారంభం వరకు. 50లు E.h. యొక్క అధ్యయనం అధ్యయనానికి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంది కాస్మిక్ కిరణాలు. 1932లో అంతరిక్ష యాత్రలో భాగంగా. సి. ఆండర్సన్ ద్వారా కిరణాలు కనుగొనబడ్డాయి పాజిట్రాన్(e +) - ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి కలిగిన కణం, కానీ సానుకూల విద్యుత్. ఆరోపణ. పాజిట్రాన్ మొదట కనుగొనబడింది ప్రతికణము. పాజిట్రాన్ యొక్క ఉనికి ఎలక్ట్రాన్ యొక్క సాపేక్ష సిద్ధాంతం నుండి నేరుగా అనుసరిస్తుంది, పాజిట్రాన్ యొక్క ఆవిష్కరణకు కొంతకాలం ముందు 1928-31లో P. డిరాక్ అభివృద్ధి చేశారు. 1936లో, ఆండర్సన్ మరియు S. నెడ్డెర్మేయర్ అంతరిక్ష పరిశోధనలో కనుగొన్నారు. కిరణాలు, మ్యూయాన్‌లు (విద్యుత్ చార్జ్ యొక్క రెండు సంకేతాలు) ఎలక్ట్రాన్ యొక్క సుమారు 200 ద్రవ్యరాశి కలిగిన కణాలు, అయితే లక్షణాలలో ఆశ్చర్యకరంగా దానికి దగ్గరగా ఉంటాయి.

1947లో అంతరిక్షంలో కూడా. S. పావెల్ సమూహం ద్వారా కిరణాలు కనుగొనబడ్డాయి p + - మరియు p - 274 ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి కలిగిన మీసోన్‌లు, ఇవి న్యూక్లియైలలో న్యూట్రాన్‌లతో ప్రోటాన్‌ల పరస్పర చర్యలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. అటువంటి కణాల ఉనికిని H. యుకావా 1935లో ప్రతిపాదించారు.

కాన్. 40లు-ప్రారంభంలో 50లు అని పిలువబడే అసాధారణ లక్షణాలతో కూడిన పెద్ద సమూహ కణాల ఆవిష్కరణ ద్వారా గుర్తించబడ్డాయి. "విచిత్రం". ఈ సమూహం యొక్క మొదటి కణాలు - K + మరియు K - మీసన్స్, L- హైపెరాన్లు - అంతరిక్షంలో కనుగొనబడ్డాయి. కిరణాలు, వింత కణాల తదుపరి ఆవిష్కరణలు జరిగాయి చార్జ్డ్ పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్లు- అధిక-శక్తి ప్రోటాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క తీవ్రమైన ప్రవాహాలను సృష్టించే సంస్థాపనలు. వేగవంతమైన ప్రోటాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు పదార్థంతో ఢీకొన్నప్పుడు, అవి కొత్త ఎలక్ట్రాన్ కణాలకు జన్మనిస్తాయి, ఇవి సంక్లిష్ట డిటెక్టర్లను ఉపయోగించి నమోదు చేయబడతాయి.

ప్రారంభం నుండి 50లు యాక్సిలరేటర్లు ప్రధానమైనవి 90వ దశకంలో E. h. అధ్యయనం కోసం సాధనం. గరిష్టంగా యాక్సిలరేటర్ల వద్ద వేగవంతం చేయబడిన కణాల శక్తులు వందల బిలియన్ల ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్‌ల (GeV) వరకు ఉంటాయి మరియు శక్తిని పెంచే ప్రక్రియ కొనసాగుతుంది. వేగవంతమైన కణాల శక్తిని పెంచాలనే కోరిక ఏమిటంటే, ఈ మార్గం తక్కువ దూరం వద్ద పదార్థం యొక్క నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి అవకాశాలను తెరుస్తుంది, కణాల ఢీకొనే శక్తి ఎక్కువ, అలాగే పెరుగుతున్న భారీ కణాల పుట్టుకకు అవకాశం ఉంది. . యాక్సిలరేటర్లు కొత్త డేటాను పొందే రేటును గణనీయంగా పెంచాయి మరియు తక్కువ సమయంలో మైక్రోవరల్డ్ యొక్క లక్షణాల గురించి మన జ్ఞానాన్ని విస్తరించాయి మరియు సుసంపన్నం చేశాయి.

బిలియన్ల eV శక్తితో ప్రోటాన్ యాక్సిలరేటర్‌లను ప్రారంభించడం వల్ల భారీ యాంటీపార్టికల్‌లను కనుగొనడం సాధ్యమైంది: యాంటీప్రొటాన్ (1955), యాంటీన్యూట్రాన్(1956), యాంటీ సిగ్మాగి-పెరాన్ (I960). 1964లో, హైపరాన్‌ల సమూహం నుండి అత్యంత బరువైన కణం - W - (ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి రెండు రెట్లు ఎక్కువ ద్రవ్యరాశితో) కనుగొనబడింది.

60 ల నుండి. యాక్సిలరేటర్ల సహాయంతో, కణాలు అని పిలువబడే చాలా అస్థిర (ఇతర అస్థిర ఎలక్ట్రాన్ కణాలతో పోలిస్తే) పెద్ద సంఖ్యలో కణాలు గుర్తించబడ్డాయి. ప్రతిధ్వనులు. చాలా ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశిని మించిపోయింది. [వాటిలో మొదటిది, D (1232), ఇది p-meson మరియు న్యూక్లియోన్‌గా క్షీణిస్తుంది, ఇది 1953 నుండి తెలుసు.] ప్రతిధ్వని ప్రధాన భాగం అని తేలింది. E. h యొక్క భాగం

1974లో, భారీ (3-4 ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి) మరియు అదే సమయంలో సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉండే psi కణాలు కనుగొనబడ్డాయి, జీవితకాలం ప్రతిధ్వని యొక్క సాధారణ జీవితకాలం కంటే సుమారు 10 3 రెట్లు ఎక్కువ. వారు E. చార్మ్డ్ పార్టికల్స్ యొక్క కొత్త కుటుంబానికి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉన్నారు, వీటిలో మొదటి ప్రతినిధులు (D-మేసన్స్, L తో-బారియన్లు) 1976లో కనుగొనబడ్డాయి.

1977లో, మరింత భారీ (సుమారు 10 ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి) అప్‌సిలాన్ కణాలు కనుగొనబడ్డాయి, అలాగే psi కణాలు, అంత పెద్ద ద్రవ్యరాశి కణాలకు క్రమరహితంగా స్థిరంగా ఉంటాయి. వారు మనోహరమైన లేదా అందమైన కణాలతో కూడిన మరొక అసాధారణ కుటుంబం ఉనికిని ప్రకటించారు. దీని ప్రతినిధులు - బి-మెసన్స్ - 1981-83లో కనుగొనబడ్డాయి, ఎల్ బి-బేరియన్స్ - 1992లో.

1962లో ప్రకృతిలో ఒక రకమైన న్యూట్రినో ఉండదని, కనీసం రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉన్నాయని కనుగొనబడింది. vఇ మరియు ముయోన్ v m. 1975 ప్రోటాన్ కంటే దాదాపు 2 రెట్లు బరువైన కణమైన టి-లెప్టాన్ యొక్క ఆవిష్కరణను తీసుకువచ్చింది, అయితే ఎలక్ట్రాన్ మరియు మ్యూయాన్ యొక్క లక్షణాలను ప్రతిబింబిస్తుంది. దానితో మరో రకం న్యూట్రినో ముడిపడి ఉందని త్వరలోనే స్పష్టమైంది vటి.

చివరగా, 1983లో, ప్రోటాన్-యాంటీప్రోటాన్ కొలైడర్ (వేగవంతమైన కణాల ఢీకొనే కిరణాలను నిర్వహించే సంస్థాపన) వద్ద ప్రయోగాల సమయంలో, అత్యంత భారీ ఎలక్ట్రాన్ కణాలు కనుగొనబడ్డాయి: చార్జ్డ్ ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్‌లు W b (m W 80 GeV) మరియు ఒక తటస్థ ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్ Z 0 (m Z = 91 GeV).

ఈ విధంగా, ఎలక్ట్రాన్ కనుగొనబడిన దాదాపు 100 సంవత్సరాలలో, పదార్థం యొక్క వివిధ సూక్ష్మకణాలు భారీ సంఖ్యలో కనుగొనబడ్డాయి. E. h. ప్రపంచం చాలా సంక్లిష్టంగా మారింది. అనేక విధాలుగా ఊహించనిది సంబంధాలు కనుగొనబడిన E. భాగాల లక్షణాలుగా మారాయి.వాటిని వివరించడానికి, క్లాసికల్ నుండి తీసుకున్న లక్షణాలతో పాటు. ఎలక్ట్రికల్ వంటి భౌతికశాస్త్రం ఛార్జ్, ద్రవ్యరాశి, కోణీయ మొమెంటం, ఇది అనేక కొత్త ప్రత్యేకతలు పరిచయం అవసరం. లక్షణాలు, ప్రత్యేకించి వింత, మంత్రముగ్ధమైన మరియు మనోహరమైన (అందమైన) E. h.- విచిత్రం[TO. నిషిజిమా (K. నిషిజిమా), M. గెల్-మాన్ (M. గెల్-మాన్), 1953], ఆకర్షణ[జె. Bjorken (J. Bjorken), Sh. గ్లాషో (Sh. Glashow), 1964], అందం. ఇచ్చిన లక్షణాల పేర్లు ఇప్పటికే వారు వివరించే లక్షణాల అసాధారణ స్వభావాన్ని ప్రతిబింబిస్తాయి.

అంతర్గతంగా చదువుతున్నారు దాని మొదటి దశల నుండి, పదార్థం యొక్క నిర్మాణం మరియు ఎలక్ట్రాన్ల లక్షణాలు అనేక స్థాపించబడిన భావనలు మరియు ఆలోచనల యొక్క సమూల పునర్విమర్శతో కూడి ఉన్నాయి. చిన్న విషయాలలో పదార్థం యొక్క ప్రవర్తనను నియంత్రించే చట్టాలు సాంప్రదాయ చట్టాల నుండి చాలా భిన్నంగా ఉన్నాయి. మెకానిక్స్ మరియు వారి వివరణ కోసం పూర్తిగా కొత్త సైద్ధాంతిక సిద్ధాంతాలు అవసరం. నిర్మాణాలు. ఇటువంటి కొత్త సిద్ధాంతాలు, మొదటగా, ప్రత్యేకమైనవి (ప్రత్యేకమైనవి) సాపేక్ష సిద్ధాంతం(ఐన్స్టీన్, 1905) మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్(H. Bohr, L. de Broglie, W. Heisenberg, E. Schrödinger, M. Born; 1924-27). సాపేక్షత మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్ సిద్ధాంతం ప్రకృతి శాస్త్రంలో నిజమైన విప్లవాన్ని గుర్తించింది మరియు మైక్రోవరల్డ్ యొక్క దృగ్విషయాన్ని వివరించడానికి పునాదులు వేసింది. అయినప్పటికీ, E.hతో సంభవించే ప్రక్రియలను వివరించడానికి ఇది సరిపోదని తేలింది. తదుపరి దశ అవసరం - క్లాసికల్ పరిమాణీకరణ. ఫీల్డ్‌లు (అని పిలవబడేవి ద్వితీయ పరిమాణీకరణ) మరియు అభివృద్ధి క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతం. దాని అభివృద్ధి మార్గంలో అత్యంత ముఖ్యమైన దశలు: సూత్రీకరణ క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్(డిరాక్, 1929), బీటా క్షయం యొక్క క్వాంటం సిద్ధాంతం [E. ఫెర్మి (E. ఫెర్మి), 1934] - ఆధునిక పూర్వీకులు. బలహీనమైన పరస్పర చర్యల యొక్క దృగ్విషయ సిద్ధాంతం, క్వాంటం మీసోడైనమిక్స్ (X. యుకావా, 1935). ఈ కాలం వారసత్వ సృష్టితో ముగిసింది. గణిస్తారు. క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ ఉపకరణం [S. టొమోనా-గా (S. టొమోనాగా), P. ఫేన్‌మాన్ (R. ఫేన్‌మాన్), J. ష్వింగర్ (J. ష్వింగర్); 1944-49], సాంకేతికత వినియోగం ఆధారంగా రీనార్మలైజేషన్ఈ సాంకేతికత తరువాత క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతం యొక్క ఇతర వైవిధ్యాలకు సాధారణీకరించబడింది.

క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతం యొక్క తదుపరి అభివృద్ధిలో ఒక ముఖ్యమైన దశ అని పిలవబడే ఆలోచనల అభివృద్ధితో ముడిపడి ఉంది. అమరిక క్షేత్రాలులేదా యంగ్ - మిల్స్ ఫీల్డ్స్(C. యంగ్, P. మిల్స్, 1954), ఇది లక్షణాల మధ్య సంబంధాన్ని ఏర్పరచడం సాధ్యం చేసింది సమరూపతఫీల్డ్‌లతో పరస్పర చర్యలు. గేజ్ ఫీల్డ్‌ల యొక్క క్వాంటం సిద్ధాంతం ప్రస్తుతం ఎలక్ట్రాన్ కణాల పరస్పర చర్యలను వివరించడానికి ఆధారం.ఈ సిద్ధాంతం అనేక తీవ్రమైన విజయాలను కలిగి ఉంది, ఇంకా ఇది పూర్తి కాకుండా ఇంకా చాలా దూరంగా ఉంది మరియు ఎలక్ట్రాన్ కణాల యొక్క సమగ్ర సిద్ధాంతంగా ఇంకా చెప్పలేము. అన్ని ఆలోచనల యొక్క ఒకటి కంటే ఎక్కువ పునర్నిర్మాణం మరియు అటువంటి సిద్ధాంతం నిర్మించబడటానికి ముందు మైక్రోపార్టికల్స్ యొక్క లక్షణాలు మరియు స్పేస్-టైమ్ యొక్క లక్షణాల మధ్య సంబంధాన్ని మరింత లోతుగా అర్థం చేసుకోవడం అవసరం కావచ్చు.

ప్రాథమిక కణాల ప్రాథమిక లక్షణాలు. పరస్పర చర్యలు

అన్ని E. h అనూహ్యంగా చిన్న ద్రవ్యరాశి మరియు పరిమాణాల వస్తువులు. వాటిలో చాలా వరకు, m ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి క్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది 1.6·10 -24 gకి సమానం (ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి మాత్రమే గుర్తించదగినంత చిన్నది: 9·10 -28 g). ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్, p- మరియు K-మెసోన్‌ల యొక్క ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ణయించబడిన పరిమాణాలు 10 -13 cm వరకు పరిమాణంలో సమానంగా ఉంటాయి (చూడండి. ప్రాథమిక కణం యొక్క "పరిమాణం"). ఎలక్ట్రాన్ మరియు మ్యూయాన్ యొక్క పరిమాణాలను గుర్తించడం సాధ్యం కాదు, అవి 10 -16 సెం.మీ కంటే తక్కువగా ఉన్నాయని మాత్రమే తెలుసు. ఎలక్ట్రాన్ కణాల ద్రవ్యరాశి మరియు కొలతలు వాటి ప్రవర్తన యొక్క క్వాంటం విశిష్టతకు ఆధారం. క్వాంటం సిద్ధాంతంలో ఎలక్ట్రాన్ కణాలకు ఆపాదించబడే లక్షణ తరంగదైర్ఘ్యాలు (= /tc-కాంప్టన్ తరంగదైర్ఘ్యం), మాగ్నిట్యూడ్ క్రమంలో వాటి పరస్పర చర్య జరిగే సాధారణ పరిమాణాలకు దగ్గరగా ఉంటాయి (ఉదాహరణకు, p-meson కోసం /ts 1.4 10 -13 సెం.మీ). ఎలక్ట్రాన్ కణాల ప్రవర్తనలో క్వాంటం చట్టాలు నిర్ణయాత్మకమైనవి అనే వాస్తవాన్ని ఇది దారితీస్తుంది.

నాయబ్. అన్ని ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క ముఖ్యమైన క్వాంటం ఆస్తి ఇతర కణాలతో సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు వాటి పుట్టుక మరియు నాశనం (ఉద్గారించడం మరియు గ్రహించడం) సామర్థ్యం. ఈ విషయంలో అవి ఫోటాన్‌లకు పూర్తిగా సారూప్యంగా ఉంటాయి. E. h. నిర్దిష్టమైనది. పదార్థం యొక్క పరిమాణం, మరింత ఖచ్చితంగా - సంబంధిత క్వాంటా భౌతిక క్షేత్రాలు. ఎలక్ట్రాన్ కణాలతో కూడిన అన్ని ప్రక్రియలు శోషణ మరియు ఉద్గార చర్యల క్రమం ద్వారా కొనసాగుతాయి. ఈ ప్రాతిపదికన మాత్రమే ఒకరు అర్థం చేసుకోగలరు, ఉదాహరణకు, రెండు ప్రోటాన్‌ల (p+pp+ n + p +) ఢీకొన్నప్పుడు p + మీసన్ యొక్క జనన ప్రక్రియ లేదా ఎలక్ట్రాన్ మరియు పాజిట్రాన్ ప్రక్రియ, అదృశ్యమైన కణాలకు బదులుగా , ఉదాహరణకు, రెండు g-క్వాంటా కనిపిస్తాయి (e + +e - g+ g). కానీ కణాల సాగే వికీర్ణ ప్రక్రియలు, ఉదాహరణకు. e - +p- > e - + p, ప్రారంభం యొక్క శోషణతో కూడా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. కణాలు మరియు తుది కణాల పుట్టుక. అస్థిర ఎలక్ట్రాన్ కణాలు తేలికైన కణాలుగా క్షీణించడం, శక్తి విడుదలతో పాటు, అదే నమూనాను అనుసరిస్తుంది మరియు క్షీణత ఉత్పత్తులు క్షీణించిన సమయంలోనే పుడతాయి మరియు ఆ క్షణం వరకు ఉనికిలో ఉండవు. ఈ విషయంలో, ఎలక్ట్రాన్ క్షయం అనేది ఉత్తేజిత పరమాణువు యొక్క బేస్‌గా క్షీణించడంతో సమానంగా ఉంటుంది. స్థితి మరియు ఫోటాన్. ఎలక్ట్రాన్ కణాల క్షీణతకు ఉదాహరణలు (ఇక్కడ కణ చిహ్నంపై ఉన్న "టిల్డే" గుర్తు మరియు క్రింది వాటిలో యాంటీపార్టికల్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది).

తేడా. సాపేక్షంగా తక్కువ శక్తుల వద్ద ఎలక్ట్రాన్ కణాలతో ప్రక్రియలు [మాస్ సిస్టమ్ మధ్యలో 10 GeV వరకు (c.m.)] వాటి సంభవించే తీవ్రతలో గమనించదగ్గ తేడా ఉంటుంది. దీనికి అనుగుణంగా, వాటిని ఉత్పత్తి చేసే E. కణాల పరస్పర చర్యలను దృగ్విషయంగా అనేకంగా విభజించవచ్చు. తరగతులు: బలమైన శక్తి, విద్యుదయస్కాంత శక్తిమరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యఅన్ని E. h. కలిగి, అదనంగా, గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య.

ఇతర ప్రక్రియలతో పోలిస్తే అత్యధిక తీవ్రతతో సంభవించే ఎలక్ట్రాన్ కణాలతో కూడిన ప్రక్రియలకు బాధ్యత వహించే పరస్పర చర్యగా బలమైన పరస్పర చర్య ప్రత్యేకించబడింది. ఇది ఎలక్ట్రాన్ మూలకం యొక్క బలమైన బంధానికి దారి తీస్తుంది.ఇది పరమాణువుల కేంద్రకాలలో ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల బంధాన్ని నిర్ణయించే మరియు మినహాయింపును నిర్ధారించే బలమైన పరస్పర చర్య. ఈ నిర్మాణాల బలం, ఇది భూసంబంధమైన పరిస్థితులలో పదార్థం యొక్క స్థిరత్వాన్ని సూచిస్తుంది.

ఎల్-మాగ్న. పరస్పర చర్య పరస్పర చర్యగా వర్గీకరించబడుతుంది, దీని ఆధారంగా విద్యుత్ అయస్కాంతంతో కనెక్షన్ ఉంటుంది. ఫీల్డ్. దాని వల్ల కలిగే ప్రక్రియలు బలమైన సంకర్షణ ప్రక్రియల కంటే తక్కువ తీవ్రతను కలిగి ఉంటాయి మరియు దాని ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఎలక్ట్రాన్ శక్తుల మధ్య కనెక్షన్ గమనించదగ్గ బలహీనంగా ఉంటుంది. ఎల్-మాగ్న. పరస్పర చర్య, ప్రత్యేకించి, ఫోటాన్ ఉద్గార ప్రక్రియలకు, న్యూక్లియైలతో పరమాణు ఎలక్ట్రాన్‌ల అనుసంధానానికి మరియు అణువులలోని పరమాణువుల అనుసంధానానికి బాధ్యత వహిస్తుంది.

బలహీనమైన పరస్పర చర్య, పేరు చూపినట్లుగా, ఎలక్ట్రాన్ కణాల ప్రవర్తనను బలహీనంగా ప్రభావితం చేస్తుంది లేదా వాటి స్థితిలో చాలా నెమ్మదిగా మార్పు ప్రక్రియలకు కారణమవుతుంది. ఈ ప్రకటనను ఉదాహరణకు, న్యూట్రినోలు, బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో మాత్రమే పాల్గొంటాయి, ఉదాహరణకు, భూమి మరియు సూర్యుని మందంతో స్వేచ్ఛగా చొచ్చుకుపోతాయి. బలహీనమైన పరస్పర చర్య అని పిలవబడే సాపేక్షంగా నెమ్మదిగా క్షీణతకు బాధ్యత వహిస్తుంది. పాక్షిక-స్థిరమైన ఎలక్ట్రాన్ కణాలు, నియమం ప్రకారం, ఈ కణాల జీవితకాలం 10 -8 -10 -12 సెకన్ల పరిధిలో ఉంటుంది, అయితే ఎలక్ట్రాన్ కణాల బలమైన పరస్పర చర్య కోసం సాధారణ పరివర్తన సమయాలు 10 -23 సెకన్లు.

గురుత్వాకర్షణ వాటి స్థూల స్వభావానికి ప్రసిద్ధి చెందిన పరస్పర చర్యలు. వ్యక్తీకరణలు, E. కణాల విషయంలో, వాటి ద్రవ్యరాశి ~10 -13 సెంటీమీటర్ల లక్షణ దూరం వద్ద చాలా తక్కువగా ఉండటం వలన, అనూహ్యంగా చిన్న ప్రభావాలను ఇస్తాయి. అవి మరింత చర్చించబడవు (సెక్షన్ 7 మినహా).

"బలం" decomp. పరస్పర చర్యల తరగతులు సంబంధిత చతురస్రాలతో అనుబంధించబడిన పరిమాణం లేని పారామితుల ద్వారా సుమారుగా వర్గీకరించబడతాయి పరస్పర స్థిరాంకాలు. బలమైన, ఎల్-మాగ్నెటిక్, బలహీనమైన మరియు గురుత్వాకర్షణ కోసం. ~ 1 GeV BC ప్రాసెస్ ఎనర్జీల వద్ద ప్రోటాన్ల పరస్పర చర్యలు. సి. m. ఈ పారామితులు 1:10 -2:10 -10:10 -38గా పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. cf సూచించవలసిన అవసరం. ప్రక్రియ యొక్క శక్తి దృగ్విషయంలో వాస్తవంతో ముడిపడి ఉంటుంది. బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క సిద్ధాంతం, పరిమాణంలేని పరామితి శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అదనంగా, కుళ్ళిన తీవ్రత ప్రక్రియలు శక్తిపై చాలా భిన్నంగా ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు అధిక శక్తుల వద్ద బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క దృగ్విషయ సిద్ధాంతం M Wఊరిలో సి. m. న్యాయమైనదిగా నిలిచిపోతుంది. ఇదంతా దేనికి సంబంధించిన దానికి దారి తీస్తుంది. పాత్ర తేడా. పరస్పర చర్యలు, సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ఇంటరాక్టింగ్ కణాల యొక్క పెరుగుతున్న శక్తితో మార్పులు మరియు ప్రక్రియల తీవ్రతల పోలిక ఆధారంగా పరస్పర చర్యలను తరగతులుగా విభజించడం చాలా ఎక్కువ శక్తితో విశ్వసనీయంగా నిర్వహించబడుతుంది.

ఆధునిక ప్రకారం ఆలోచనలు, అధిక శక్తితో M W(అంటే 80 GeV in c.m.) బలహీనమైన మరియు ఎల్-మాగ్నెటిక్. పరస్పర చర్యలు బలంతో పోల్చబడతాయి మరియు ఒకే ఒక అభివ్యక్తిగా పని చేస్తాయి ఎలక్ట్రోవీక్ పరస్పర చర్య. 10 16 GeV (మోడల్ అని పిలవబడేది) కంటే ఎక్కువ అల్ట్రా-హై ఎనర్జీల వద్ద బలమైన వాటితో సహా, మూడు రకాల పరస్పర చర్యల యొక్క స్థిరాంకాల యొక్క సాధ్యమైన అమరిక గురించి కూడా ఒక ఆకర్షణీయమైన ఊహ ముందుకు వచ్చింది. గొప్ప ఏకీకరణ).

కొన్ని రకాల పరస్పర చర్యలలో వారి భాగస్వామ్యాన్ని బట్టి, ఫోటాన్ మినహా అన్ని ఎలక్ట్రాన్ కణాలు అధ్యయనం చేయబడ్డాయి, W- మరియు Z-బోసాన్లు రెండు ప్రధానమైనవిగా విభజించబడ్డాయి. సమూహాలు: హాడ్రాన్లుమరియు లెప్టాన్లు. హాడ్రాన్లు ప్రధానంగా విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలతో పాటు బలమైన పరస్పర చర్యలో పాల్గొంటాయి, అయితే లెప్టాన్లు విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో మాత్రమే పాల్గొంటాయి. (రెండు సమూహాలకు సాధారణమైన గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య యొక్క ఉనికిని సూచించబడింది.) ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి మాగ్నిట్యూడ్ క్రమంలో హాడ్రాన్ ద్రవ్యరాశి దగ్గరగా ఉంటుంది ( టిఆర్ ) , కొన్నిసార్లు అనేక కంటే ఎక్కువ. ఒకసారి; నిమి. పి-మీసన్ హాడ్రాన్ల మధ్య ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది: టి p 1 / 7 m p , . 1975-76కి ముందు తెలిసిన లెప్టాన్‌ల ద్రవ్యరాశి చిన్నది (0.1 m p) - అందుకే వారి పేరు. అయితే, ఇటీవలి డేటా ca ద్రవ్యరాశితో భారీ t-లెప్టాన్‌ల ఉనికిని సూచిస్తుంది. రెండు ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి.

తెలిసిన ఎలక్ట్రాన్ కణాల యొక్క అత్యంత విస్తృతమైన సమూహం హాడ్రాన్‌లు. ఇందులో అన్ని బార్యాన్‌లు మరియు మీసన్‌లు అలాగే పిలవబడేవి ఉంటాయి. ప్రతిధ్వని (అనగా, పేర్కొన్న 350 E. గంటలలో చాలా వరకు). ఇప్పటికే సూచించినట్లుగా, ఈ కణాలు సంక్లిష్టమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు వాస్తవానికి ప్రాథమికంగా పరిగణించబడవు. లెప్టాన్లు మూడు చార్జ్డ్ (e, m, m) మరియు మూడు న్యూట్రల్ పార్టికల్స్ ద్వారా సూచించబడతాయి ( vఇ, v m, v T). ఫోటాన్, W + మరియు Z 0 -బోసాన్‌లు కలిసి ఎలక్ట్రాన్-బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క బదిలీని నిర్వహించే గేజ్ బోసాన్‌ల యొక్క ముఖ్యమైన సమూహాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఈ చివరి రెండు సమూహాల నుండి కణాల ప్రాథమికత్వం ఇంకా తీవ్రంగా అనుమానించబడలేదు.

ప్రాథమిక కణాల లక్షణాలు

ప్రతి మూలకం, దాని స్వాభావిక పరస్పర చర్యల విశిష్టతతో పాటు, నిర్వచనం యొక్క వివిక్త విలువల సమితి ద్వారా వివరించబడుతుంది. భౌతిక పరిమాణాలు లేదా వాటి లక్షణాలు. అనేక సందర్భాల్లో, ఈ వివిక్త విలువలు పూర్ణాంకం లేదా పాక్షిక సంఖ్యల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడతాయి మరియు ఒక నిర్దిష్ట సాధారణ కారకం - కొలత యూనిట్; ఈ సంఖ్యలు ఇలా మాట్లాడబడతాయి క్వాంటం సంఖ్యలు E. h. మరియు వాటిని మాత్రమే సెట్ చేయండి, కొలత యూనిట్లను వదిలివేస్తుంది.

అన్ని E. h - ద్రవ్యరాశి యొక్క సాధారణ లక్షణాలు ( T), జీవితకాలం (t), స్పిన్ ( జె) మరియు విద్యుత్ ఆరోపణ ( ప్ర).

జీవితకాలాన్ని బట్టి, ఎలక్ట్రాన్ కణాలు స్థిరమైన, పాక్షిక-స్థిరమైన మరియు అస్థిర (ప్రతిధ్వనులు)గా విభజించబడ్డాయి. స్థిరంగా, ఆధునిక ఖచ్చితత్వం యొక్క పరిమితుల్లో. కొలతలు ఎలక్ట్రాన్ (t>2 · 10 22 సంవత్సరాలు), ప్రోటాన్ (t>5 · 10 32 సంవత్సరాలు), ఫోటాన్ మరియు అన్ని రకాల న్యూట్రినోలు. పాక్షిక-స్థిరమైన కణాలు విద్యుత్ అయస్కాంతత్వం కారణంగా విచ్ఛిన్నమయ్యే కణాలను కలిగి ఉంటాయి. మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు. వారి జీవితకాలం ఉచిత న్యూట్రాన్ కోసం 900 సె నుండి 10 -20 సెకనుల వరకు ఒక S 0 హైపెరాన్ కోసం ఉంటుంది. ప్రతిధ్వని అంటారు బలమైన పరస్పర చర్యల కారణంగా క్షీణించే ఎలక్ట్రాన్ కణాలు. వారి లక్షణ జీవితకాలం 10 -22 -10 -24 సె. పట్టికలో 1 అవి *తో గుర్తించబడ్డాయి మరియు mకి బదులుగా మరింత అనుకూలమైన విలువ ఇవ్వబడుతుంది: ప్రతిధ్వని వెడల్పు Г=/т.

స్పిన్ E. h. జెవిలువ యొక్క పూర్ణాంకం లేదా అర్ధ-పూర్ణాంకం గుణకారం. ఈ యూనిట్లలో, ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్ మరియు అన్ని లెప్టాన్‌లకు p- మరియు K-మెసన్స్ స్పిన్ 0. J= 1/2, ఫోటాన్ వద్ద, డబ్ల్యు బి- మరియు Z-బోసాన్లు J= 1. అధిక స్పిన్‌తో కణాలు ఉన్నాయి. ఎలక్ట్రాన్ కణం యొక్క స్పిన్ యొక్క పరిమాణం ఒకేలాంటి (ఒకేలా) కణాల సమిష్టి ప్రవర్తనను లేదా వాటి గణాంకాలను నిర్ణయిస్తుంది (పౌలి, 1940). సగం పూర్ణాంక స్పిన్ యొక్క కణాలు కట్టుబడి ఉంటాయి ఫెర్మి - డైరాక్ గణాంకాలు(అందుకే ఫెర్మియన్స్ అని పేరు), దీనికి ఒక జత కణాల ప్రస్తారణ (లేదా అటువంటి ప్రస్తారణల యొక్క బేసి సంఖ్య) యొక్క ప్రస్తారణకు సంబంధించి సిస్టమ్ యొక్క వేవ్ ఫంక్షన్ యొక్క యాంటిసిమెట్రీ అవసరం మరియు అందువల్ల, సగం-పూర్ణాంక స్పిన్ యొక్క రెండు కణాలను "నిషేధిస్తుంది" ఒకే స్థితిలో ఉండటం నుండి ( పౌలీ సూత్రంమొత్తం స్పిన్ యొక్క కణాలు కట్టుబడి ఉంటాయి బేజ్ - ఐన్స్టీన్ గణాంకాలు(అందుకే బోసాన్‌లు అని పేరు), దీనికి కణాల ప్రస్తారణలకు సంబంధించి వేవ్ ఫంక్షన్ అవసరం మరియు మొత్తం స్పిన్‌లోని ఎన్ని కణాలనైనా ఒకే స్థితిలో ఉండేలా అనుమతిస్తుంది. స్టాటిస్టికల్ E. కణాల లక్షణాలు పుట్టుక లేదా క్షయం సమయంలో అనేక కణాలు ఏర్పడిన సందర్భాలలో ముఖ్యమైనవిగా మారతాయి. ఒకేలా కణాలు.

గమనిక: పార్టికల్స్ ఎడమవైపు *తో గుర్తించబడ్డాయి (నియమం ప్రకారం, ప్రతిధ్వని), దీని కోసం సమయానికి బదులుగా జీవితం t వెడల్పు Г=/t ఇవ్వబడింది. నిజమైన తటస్థఈ కణాలు కణాల మధ్య మధ్యలో ఉంచబడతాయి మరియు యాంటీపార్టికల్స్. ఒక ఐసోటోపిక్ బహుళ సభ్యులుbraids ఒక లైన్‌లో ఉన్నాయి (ఆ సందర్భాలలో, బహుళ యొక్క ప్రతి సభ్యుని లక్షణాలు తెలిసినప్పుడుbraid - కొంచెం నిలువు స్థానభ్రంశంతో). ఇజ్మేసమానత్వ చిహ్నం లేదు పియాంటీబారియన్లు సూచించబడవు, సమానంగా ఉంటాయికానీ సంకేతాలను మార్చడం ఇష్టం ఎస్, సి, బి y అన్ని యాంటీపార్టికల్స్. లెప్టాన్లు మరియు ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్ల కోసం, అంతర్గత సమానత్వం అనేది ఖచ్చితమైన (సంరక్షించే) క్వాంటం కాదుసంఖ్య మరియు అందువలన సూచించబడలేదు. బ్రాకెట్లలో సంఖ్యలు ఇచ్చిన భౌతిక పరిమాణాల ముగింపులో అవి సూచిస్తాయి ఈ పరిమాణాల అర్థంలో ఇప్పటికే ఉన్న లోపం, ఇచ్చిన బొమ్మలలో చివరిదానికి సంబంధించి.

విద్యుత్ అధ్యయనం చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ కణాల ఛార్జీలు (తప్ప) యొక్క పూర్ణాంక గుణకాలు ఇ= 1.6 10 -19 C (4.8 10 -10 CGS), అని పిలుస్తారు. ప్రాథమిక విద్యుత్ ఛార్జ్. తెలిసిన E. h. Q = 0, + 1, b2.

సూచించిన పరిమాణాలకు అదనంగా, ఎలక్ట్రాన్ కణాలు అదనంగా అనేక క్వాంటం సంఖ్యల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి. "అంతర్గత". లెప్టాన్లు నిర్దిష్టంగా ఉంటాయి లెప్టాన్ సంఖ్య (ఎల్)మూడు రకాలు: ఎలక్ట్రానిక్ ఎల్ ఇ, కోసం +1కి సమానం ఇ -మరియు v ఇ, మువాన్ ఎల్ m m కోసం +1కి సమానం - మరియు v m, మరియు ఎల్ t కోసం +1కి సమానం - మరియు v t.

హాడ్రాన్ల కోసం L= 0, మరియు ఇది లెప్టాన్‌ల నుండి వాటి వ్యత్యాసానికి మరొక అభివ్యక్తి. క్రమంగా, అంటే. హాడ్రాన్ల భాగాలు అని పిలవబడే వాటికి ఆపాదించబడాలి. బేరియన్ సంఖ్య B (|B| = I ) . తో హాడ్రాన్లు B=+ 1 బేరియన్‌ల ఉప సమూహాన్ని ఏర్పరుస్తుంది (ఇందులో ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్, హైపెరాన్‌లు; ఆకర్షణీయమైన మరియు మనోహరమైన బార్యాన్‌లు; బేరియన్ రెసొనెన్స్‌లు) మరియు హాడ్రాన్‌లు ఉంటాయి B= 0 - మీసాన్‌ల ఉప సమూహం (p-మేసన్‌లు, K-మేసన్‌లు, ఆకర్షణీయమైన మరియు మనోహరమైన మీసన్‌లు, బోసోనిక్ రెసొనెన్స్‌లు). పేరు హాడ్రాన్ల ఉప సమూహాలు గ్రీకు నుండి వచ్చాయి. పదాలు baruV - భారీ మరియు mEsоV - మాధ్యమం, ఇది ప్రారంభంలో ఉంటుంది. పరిశోధన యొక్క దశ E. h. పోలికను ప్రతిబింబిస్తుంది. అప్పటికి తెలిసిన బార్యాన్‌లు మరియు మీసన్‌ల ద్రవ్యరాశి విలువలు. తర్వాత డేటా బేరియన్లు మరియు మీసోన్ల ద్రవ్యరాశిని పోల్చదగినదిగా చూపించింది. లెప్టాన్ల కోసం బి=0. ఫోటాన్ కోసం, డబ్ల్యు బి- మరియు Z-బోసాన్లు బి= 0 మరియు L= 0.

అధ్యయనం చేయబడిన బార్యాన్‌లు మరియు మీసన్‌లు ఇప్పటికే పేర్కొన్న కంకరలుగా విభజించబడ్డాయి: సాధారణ (విచిత్రం కాని) కణాలు (ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్, పి-మేసన్‌లు), వింత కణాలు (హైపెరాన్‌లు, కె-మెసన్‌లు), మనోహరమైన మరియు మనోహరమైన కణాలు. ఈ విభజన హాడ్రాన్లలో ప్రత్యేక క్వాంటం సంఖ్యల ఉనికికి అనుగుణంగా ఉంటుంది: వింత ఎస్, ఆకర్షణలు సి మరియు అందచందాలు (అందం) బిఆమోదయోగ్యమైన విలువలతో (మాడ్యూలో) 0, 1, 2, 3. సాధారణ కణాల కోసం ఎస్=C= బి=0, వింత కణాల కోసం ఎస్ 0,C= బి= 0, ఆకర్షణీయమైన కణాల కోసం C0, బి= 0, మరియు ప్రియమైన వారి కోసం బి O. ఈ క్వాంటం సంఖ్యలతో పాటు, క్వాంటం సంఖ్య కూడా తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది హైపర్‌ఛార్జ్ Y=B+S+C + b, ఇది స్పష్టంగా ఎక్కువ నిధులను కలిగి ఉంది. అర్థం.

ఇప్పటికే సాధారణ హాడ్రాన్‌ల యొక్క మొదటి అధ్యయనాలు వాటిలో ద్రవ్యరాశిలో సమానమైన మరియు బలమైన పరస్పర చర్యకు సంబంధించి చాలా సారూప్య లక్షణాలతో, కానీ విభిన్న లక్షణాలతో ఉన్న కణాల కుటుంబాల ఉనికిని వెల్లడించాయి. విద్యుత్ విలువలు ఆరోపణ. ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్ (న్యూక్లియోన్లు) అటువంటి కుటుంబానికి మొదటి ఉదాహరణ. అటువంటి కుటుంబాలు తరువాత వింత, మంత్రముగ్ధమైన మరియు మనోహరమైన హాడ్రాన్లలో కనుగొనబడ్డాయి. అటువంటి కుటుంబాలలో చేర్చబడిన కణాల లక్షణాల యొక్క సాధారణత వాటిలో అదే క్వాంటం సంఖ్య ఉనికిని ప్రతిబింబిస్తుంది - ఐసోటోపిక్ స్పిన్ I, ఇది ఒక సాధారణ స్పిన్ లాగా, పూర్ణాంకం మరియు అర్ధ-పూర్ణాంక విలువలను అంగీకరిస్తుంది. కుటుంబాలను సాధారణంగా పిలుస్తారు ఐసోటోపిక్ మల్టిపుల్స్. మల్టిపుల్‌లోని కణాల సంఖ్య nభాగస్వామ్యంతో Iనిష్పత్తి n = 2I+1. అదే ఐసోటోపిక్ యొక్క కణాలు ఐసోటోపిక్ యొక్క "ప్రొజెక్షన్" విలువలో మల్టిపుల్‌లు ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉంటాయి. తిరిగి I 3 మరియు సంబంధిత విలువలు ప్రవ్యక్తీకరణ ద్వారా ఇవ్వబడ్డాయి

హాడ్రాన్ల యొక్క ముఖ్యమైన లక్షణం అంతర్గత సమానత్వం పి, ఖాళీల ఆపరేషన్తో అనుబంధించబడింది. విలోమములు: పివిలువలను తీసుకుంటుంది + 1.

క్వాంటం సంఖ్యలలో కనీసం ఒకదాని యొక్క సున్నా కాని విలువలతో అన్ని ఎలక్ట్రాన్ సంఖ్యల కోసం Q, L, B, S, C, bఅదే ద్రవ్యరాశి విలువలతో యాంటీపార్టికల్స్ ఉన్నాయి టి, జీవితకాలం t, స్పిన్ జెమరియు హాడ్రాన్ల ఐసోటోపిక్ కోసం. తిరిగి I, కానీ సూచించిన క్వాంటం సంఖ్యల వ్యతిరేక సంకేతాలతో మరియు అంతర్గత వ్యతిరేక సంకేతంతో ఉన్న బారియన్ల కోసం. సమానత్వం ఆర్. యాంటీపార్టికల్స్ లేని కణాలను అంటారు. నిజమైన తటస్థ కణాలు. నిజంగా తటస్థ హాడ్రాన్లు ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. - ఛార్జ్ సమానత్వం(అంటే ఛార్జ్ సంయోగం ఆపరేషన్‌కు సంబంధించి సమానత్వం) విలువలతో C + 1; అటువంటి కణాల ఉదాహరణలు p 0 - మరియు h-మేసన్‌లు (C = +1), r 0 - మరియు f-మేసన్‌లు (C = -1), మొదలైనవి.

E. కణాల క్వాంటం సంఖ్యలు ఖచ్చితమైనవిగా విభజించబడ్డాయి (అంటే, సంబంధిత భౌతిక పరిమాణాలు అనేక ప్రక్రియలలో సంరక్షించబడవు). స్పిన్ జెకఠినమైన పరిరక్షణ చట్టంతో అనుబంధించబడింది మరియు కనుక ఇది ఖచ్చితమైన క్వాంటం సంఖ్య. మరొక ఖచ్చితమైన క్వాంటం సంఖ్య విద్యుత్. ఆరోపణ ప్ర. కొలతల యొక్క ఖచ్చితత్వం యొక్క పరిమితుల్లో, క్వాంటం సంఖ్యలు కూడా భద్రపరచబడతాయి బిమరియు ఎల్, దీనికి తీవ్రమైన సైద్ధాంతిక సిద్ధాంతాలు లేనప్పటికీ. ముందస్తు అవసరాలు. అంతేకాకుండా, గమనించారు విశ్వం యొక్క బేరియన్ అసమానతగరిష్టంగా బేరియన్ సంఖ్య పరిరక్షణ ఉల్లంఘన ఊహ కింద సహజంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు IN(A.D. సఖారోవ్, 1967). అయినప్పటికీ, ప్రోటాన్ యొక్క గమనించిన స్థిరత్వం అధిక స్థాయి పరిరక్షణ ఖచ్చితత్వానికి ప్రతిబింబం బిమరియు ఎల్(లేదు, ఉదాహరణకు, క్షయం pe + + p 0). m - e - +g, m - m - +g మొదలైన క్షీణతలు కూడా గమనించబడవు.అయితే, చాలా హాడ్రాన్ క్వాంటం సంఖ్యలు సరికావు. ఐసోటోపిక్ స్పిన్, బలమైన పరస్పర చర్యలో సంరక్షించబడినప్పుడు, ఎల్-మాగ్‌లో భద్రపరచబడదు. మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు. విచిత్రం, ఆకర్షణ మరియు ఆకర్షణ బలమైన మరియు ఎల్-మాగ్నెటిక్‌లో భద్రపరచబడ్డాయి. పరస్పర చర్యలు, కానీ బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో సంరక్షించబడవు. బలహీనమైన పరస్పర చర్య అంతర్గతంగా కూడా మారుతుంది మరియు ప్రక్రియలో పాల్గొనే కణాల సమితి యొక్క ఛార్జ్ సమానత్వం. సంయుక్త సమానత్వం చాలా ఎక్కువ ఖచ్చితత్వంతో భద్రపరచబడుతుంది CP (CP సమానత్వం), అయితే, ఇది కారణంగా సంభవించే కొన్ని ప్రక్రియలలో కూడా ఉల్లంఘించబడుతుంది. బహువచనాలు సంరక్షించబడకపోవడానికి కారణాలు. హాడ్రాన్ల క్వాంటం సంఖ్యలు స్పష్టంగా లేవు మరియు స్పష్టంగా, ఈ క్వాంటం సంఖ్యల స్వభావం మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క లోతైన నిర్మాణం రెండింటికీ సంబంధించినవి.

పట్టికలో 1 గరిష్టాన్ని చూపుతుంది లెప్టాన్లు మరియు హాడ్రాన్లు మరియు వాటి క్వాంటం సంఖ్యల సమూహాల నుండి ఎలక్ట్రాన్ కణాలు బాగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. ప్రత్యేకంగా సమూహం, గేజ్ బోసాన్లను గుర్తిస్తారు. పార్టికల్స్ మరియు యాంటీపార్టికల్స్ విడిగా ఇవ్వబడ్డాయి (మార్పు పియాంటీబారియన్ల కోసం సూచించబడలేదు). నిజమైన తటస్థ కణాలు మొదటి నిలువు వరుస మధ్యలో ఉంచబడతాయి. ఒక ఐసోటోపిక్ సభ్యులు మల్టిపుల్‌లు ఒక లైన్‌లో ఉంటాయి, కొన్నిసార్లు కొంచెం ఆఫ్‌సెట్‌తో ఉంటాయి (మల్టిప్లెట్‌లోని ప్రతి సభ్యుని లక్షణాలు ఇవ్వబడిన సందర్భాల్లో).

ఇప్పటికే గుర్తించినట్లుగా, లెప్టాన్ల సమూహం చాలా చిన్నది, మరియు కణ ద్రవ్యరాశి ప్రధానంగా ఉంటుంది. చిన్నది. అన్ని రకాల న్యూట్రినోల ద్రవ్యరాశికి చాలా కఠినమైన ఎగువ పరిమితులు ఉన్నాయి, అయితే వాటి నిజమైన విలువలు ఏమిటో చూడవలసి ఉంది.

ప్రాథమిక ఎలక్ట్రాన్ కణాలలో కొంత భాగం హాడ్రాన్లు. 60-70లలో తెలిసిన E. h. సంఖ్య పెరుగుదల. ఈ సమూహం యొక్క విస్తరణ కారణంగా మాత్రమే సంభవించింది. హాడ్రాన్లు ఎక్కువగా ప్రతిధ్వని ద్వారా సూచించబడతాయి. ప్రతిధ్వని ద్రవ్యరాశి పెరిగేకొద్దీ స్పిన్ పెరగడం గమనించదగినది; ఇది వివిధ దిశలలో స్పష్టంగా చూడవచ్చు. ఇవ్వబడిన మీసన్‌లు మరియు బేరియన్‌ల సమూహాలు I, ఎస్మరియు C. వింత కణాలు సాధారణ కణాల కంటే కొంత భారీగా ఉంటాయి, ఆకర్షణీయమైన కణాలు వింత కణాల కంటే భారీగా ఉంటాయి మరియు మనోహరమైన కణాలు ఆకర్షణీయమైన కణాల కంటే భారీవి అని కూడా గమనించాలి.

ప్రాథమిక కణాల వర్గీకరణ. హాడ్రాన్ల క్వార్క్ మోడల్

గేజ్ బోసాన్లు మరియు లెప్టాన్ల వర్గీకరణ ఏ ప్రత్యేక సమస్యలను కలిగించకపోతే, పెద్ద సంఖ్యలో హాడ్రాన్లు ఇప్పటికే ప్రారంభంలో ఉన్నాయి. 50లు బేరియన్లు మరియు మీసోన్‌ల ద్రవ్యరాశి మరియు క్వాంటం సంఖ్యల పంపిణీలో నమూనాల శోధనకు ఆధారం, ఇది వాటి వర్గీకరణకు ఆధారం. ఐసోటోపిక్ ఎంపిక హాడ్రాన్ మల్టిప్లెట్స్ ఈ మార్గంలో మొదటి అడుగు. గణితంతో. దృక్కోణం, హాడ్రాన్‌ల సమూహాన్ని ఐసోటోప్‌లుగా మార్చడం. మల్టిప్లెట్‌లు అనుబంధిత బలమైన పరస్పర చర్యలో సమరూపత ఉనికిని ప్రతిబింబిస్తాయి సమూహం భ్రమణం, మరింత అధికారికంగా, ఏకీకృత సమూహంతో ఎస్.యు.(2) - సంక్లిష్ట ద్విమితీయ ప్రదేశంలో పరివర్తనల సమూహం [చూడండి. సమరూపత SU ( 2 )] . ఈ పరివర్తనాలు కొన్ని నిర్దిష్ట మార్గంలో పనిచేస్తాయని భావించబడుతుంది. అంతర్గత స్పేస్ - అని పిలవబడే ఐసోటోపిక్ సాధారణ నుండి భిన్నమైన స్థలం. ఐసోటోపిక్ ఉనికి స్థలం సమరూపత యొక్క గమనించదగిన లక్షణాలలో మాత్రమే వ్యక్తమవుతుంది. గణితంపై. ఐసోటోపిక్ భాష మల్టిపుల్‌లు తగ్గించలేనివి సమూహం సమర్పణలుసమరూపత ఎస్.యు. (2).

వివిధ ఉనికిని నిర్ణయించే అంశంగా సమరూపత భావన. ఆధునిక కాలంలో E. h. యొక్క సమూహాలు మరియు కుటుంబాలు. సిద్ధాంతం, హాడ్రాన్లు మరియు ఇతర ఎలక్ట్రాన్ కణాల వర్గీకరణలో ప్రధానమైనది.ఇది అంతర్గతంగా భావించబడుతుంది. ఎలక్ట్రాన్ కణాల క్వాంటం సంఖ్యలు, ఇది కణాల యొక్క నిర్దిష్ట సమూహాలను కలపడం సాధ్యం చేస్తుంది, ప్రత్యేకతతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ప్రత్యేక అంతర్గత వాటిని మార్చే స్వేచ్ఛ కారణంగా ఉత్పన్నమయ్యే సమరూపత రకాలు. ఖాళీలు. ఇక్కడ నుండి పేరు వచ్చింది. "అంతర్గత క్వాంటం సంఖ్యలు".

విచిత్రమైన మరియు సాధారణ హాడ్రాన్‌లు కలిసి ఐసోటోపిక్ వాటి కంటే సారూప్య లక్షణాలతో కణాల యొక్క విస్తృత అనుబంధాలను ఏర్పరుస్తాయని జాగ్రత్తగా పరిశీలన చూపిస్తుంది. గుణకాలు. వారు సాధారణంగా పిలుస్తారు సూపర్మల్టిపుల్స్. గమనించిన సూపర్మల్టిప్లెట్లలో చేర్చబడిన కణాల సంఖ్య 8 మరియు 10. సమరూపత కోణం నుండి, సూపర్మల్టిప్లెట్ల ఆవిర్భావం సమూహం కంటే విస్తృతమైన బలమైన పరస్పర చర్య కోసం సమరూప సమూహం యొక్క ఉనికి యొక్క అభివ్యక్తిగా వ్యాఖ్యానించబడుతుంది. SU( 2) , అవి ఏకీకృత సమూహం ఎస్.యు.(3) - త్రిమితీయ సంక్లిష్ట ప్రదేశంలో పరివర్తన సమూహాలు [గెల్-మ్యాన్, Y. నీమాన్, 1961]; సెం.మీ. SU(3) సమరూపత. సంబంధిత సమరూపత అంటారు ఏకీకృత సమరూపత. సమూహం ఎస్.యు.(3) ప్రత్యేకించి, 8 మరియు 10 భాగాల సంఖ్యతో తగ్గించలేని ప్రాతినిధ్యాలను కలిగి ఉంది, వీటిని పరిశీలించదగిన సూపర్మల్టిపుల్‌లతో పోల్చవచ్చు: ఆక్టెట్ మరియు డెక్యూప్లెట్. సూపర్మల్టిపుల్‌ల ఉదాహరణలు ఒకే విలువలు కలిగిన క్రింది కణాల సమూహాలు JP(అంటే ఒకే జతల విలువలతో జెమరియు పి):

ఐసోటోపిక్ సమరూపత కంటే యూనిటరీ సమరూపత తక్కువ ఖచ్చితమైనది. సమరూపత. దీనికి అనుగుణంగా, ఆక్టెట్‌లు మరియు డెక్యూప్లెట్‌లలో చేర్చబడిన కణాల ద్రవ్యరాశిలో వ్యత్యాసం చాలా ముఖ్యమైనది. అదే కారణంగా, చాలా పెద్ద ద్రవ్యరాశి లేని ఎలక్ట్రాన్ కణాల కోసం హాడ్రాన్‌లను సూపర్మల్టిపుల్‌లుగా విభజించడం చాలా సులభం. పెద్ద మాస్ వద్ద, అనేక రకాలు ఉన్నప్పుడు. సారూప్య ద్రవ్యరాశి కలిగిన కణాలు, ఈ విభజనను అమలు చేయడం చాలా కష్టం.

నిర్వచనానికి అనుగుణంగా, హాడ్రాన్‌ల మధ్య స్థిర పరిమాణాల ఎంపిక సూపర్మల్టిప్లెట్‌ల గుర్తింపు. ఏకీకృత సమూహం యొక్క ప్రాతినిధ్యాలు ఎస్.యు.(3), హాడ్రాన్లలో ప్రత్యేక నిర్మాణ మూలకాల ఉనికి గురించి అత్యంత ముఖ్యమైన ముగింపుకు కీలకం - క్వార్క్‌లు.

గమనించిన హాడ్రాన్‌లు అసాధారణ స్వభావం గల కణాల నుండి నిర్మించబడ్డాయి అనే పరికల్పన - స్పిన్ 1 మోసుకెళ్ళే క్వార్క్‌లు / 2, ఇది బలమైన పరస్పర చర్యను కలిగి ఉంటుంది, కానీ అదే సమయంలో హాడ్రాన్ల తరగతికి చెందినది కాదు, G. జ్వేగ్ ద్వారా మరియు స్వతంత్రంగా 1964లో గెల్-మాన్ ద్వారా ముందుకు వచ్చింది (చూడండి. క్వార్క్ నమూనాలు). క్వార్క్‌ల ఆలోచనను గణితం సూచించింది. ఏకీకృత సమూహాల ప్రాతినిధ్యాల నిర్మాణం. మా-వారు. ఫార్మలిజం సమూహం యొక్క అన్ని ప్రాతినిధ్యాలను వివరించే అవకాశాన్ని తెరుస్తుంది SU(n) (మరియు, తత్ఫలితంగా, దానితో అనుబంధించబడిన అన్ని హాడ్రాన్ మల్టిప్లెట్‌లు) కలిగి ఉన్న సమూహం యొక్క సరళమైన (ప్రాథమిక) ప్రాతినిధ్యం యొక్క గుణకారం ఆధారంగా nభాగం. ఈ భాగాలతో అనుబంధించబడిన ప్రత్యేక కణాల ఉనికిని ఊహించడం మాత్రమే అవసరం, ఇది సమూహం యొక్క ప్రత్యేక సందర్భంలో జ్వేగ్ మరియు గెల్-మాన్ చేత చేయబడింది. SU( 3) . ఈ కణాలను క్వార్క్‌లు అంటారు.

మీసన్‌లు మరియు బేరియన్‌ల యొక్క నిర్దిష్ట క్వార్క్ కూర్పు, మీసన్‌లు, ఒక నియమం వలె, 8కి సమానమైన కణాల సంఖ్యతో సూపర్‌మల్టిపుల్‌లలో చేర్చబడ్డాయి మరియు బేరియన్‌లు - 8 మరియు 10. మేము మీసాన్‌లు అని అనుకుంటే ఈ నమూనా సులభంగా పునరుత్పత్తి చేయబడుతుంది. క్వార్క్‌లు మరియు పురాతనమైనవి, ప్రతీకాత్మకంగా: M=(q) , మరియు బేరియన్ మూడు క్వార్క్‌లతో తయారు చేయబడింది, ప్రతీకాత్మకంగా: B = (qqq). సమూహం యొక్క లక్షణాల కారణంగా ఎస్.యు.(3) 9 మీసోన్‌లు 1 మరియు 8 కణాల సూపర్ మల్టిపుల్‌లుగా విభజించబడ్డాయి మరియు 27 బేరియన్‌లు 1, 10 మరియు రెండుసార్లు 8 కణాలను కలిగి ఉన్న సూపర్‌మల్టిపుల్‌లుగా విభజించబడ్డాయి, ఇది ఆక్టెట్‌లు మరియు డెక్యూప్లెట్‌ల విభజనను వివరిస్తుంది.

ఈ విధంగా, 60 లలో ప్రయోగాల ద్వారా వెల్లడైంది. సాధారణ మరియు విచిత్రమైన హాడ్రాన్‌లతో కూడిన సూపర్‌మల్టిప్‌లెట్‌ల ఉనికి ఈ హాడ్రాన్‌లన్నీ 3 క్వార్క్‌ల నుండి నిర్మించబడ్డాయని నిర్ధారణకు దారితీసింది, వీటిని సాధారణంగా సూచిస్తారు u, d, s(టేబుల్ 2). ఆ సమయంలో తెలిసిన మొత్తం వాస్తవాల సమితి ఈ ప్రతిపాదనతో సంపూర్ణంగా ఏకీభవించింది.

పట్టిక 2.-క్వార్క్‌ల లక్షణాలు

* ప్రాథమిక ప్రయోగాత్మక మూల్యాంకనం.

పిఎస్ఐ కణాలు, ఆపై అప్సిలాన్ కణాలు, మనోహరమైన మరియు మనోహరమైన హాడ్రాన్ల యొక్క తదుపరి ఆవిష్కరణ వాటి లక్షణాలను వివరించడానికి మూడు క్వార్క్‌లు సరిపోవని మరియు మరో రెండు రకాల క్వార్క్‌ల ఉనికిని అంగీకరించాల్సిన అవసరం ఉందని చూపించింది. సిమరియు బి, కొత్త క్వాంటం సంఖ్యలను కలిగి ఉంది: ఆకర్షణ మరియు అందం. అయితే, ఈ పరిస్థితి క్వార్క్ నమూనా యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలను కదిలించలేదు. ముఖ్యంగా, కేంద్రం భద్రపరచబడింది. హాడ్రాన్ల నిర్మాణం యొక్క ఆమె రేఖాచిత్రంలో పాయింట్: M=(q), B = (qqq). అంతేకాకుండా, psi- మరియు upsilon కణాల క్వార్క్ నిర్మాణం యొక్క ఊహ ఆధారంగా భౌతిక ఫలితాలను ఇవ్వడం సాధ్యమైంది. వారి అసాధారణ లక్షణాల వివరణ.

చారిత్రాత్మకంగా, psi- మరియు upsilon కణాల ఆవిష్కరణ, అలాగే కొత్త రకాల ఆకర్షణీయమైన మరియు మనోహరమైన హాడ్రాన్‌లు, అన్ని బలంగా సంకర్షణ చెందే కణాల యొక్క క్వార్క్ నిర్మాణం గురించి ఆలోచనల స్థాపనలో ఒక ముఖ్యమైన దశ. ఆధునిక ప్రకారం సిద్ధాంతపరమైన నమూనాలు (క్రింద చూడండి), మరొకటి ఉనికిని ఆశించాలి - ఆరవది t-క్వార్క్, ఇది 1995లో కనుగొనబడింది.

హాడ్రాన్లు మరియు గణితం యొక్క పై క్వార్క్ నిర్మాణం. పునాదులతో సంబంధం ఉన్న వస్తువులుగా క్వార్క్‌ల లక్షణాలు. సమూహం యొక్క ప్రదర్శన SU(n), క్రింది క్వాంటం సంఖ్యల క్వార్క్‌లకు దారి తీస్తుంది (టేబుల్ 2). అసాధారణ (పాక్షిక) విద్యుత్ విలువలు గమనించదగినవి. ఆరోపణ ప్ర, మరియు IN, అధ్యయనం చేయబడిన ఏ ఎలక్ట్రాన్ కణాలలోనూ కనుగొనబడలేదు. ప్రతి రకమైన క్వార్క్‌కు సూచిక aతో క్వి (i= 1, 2, 3, 4, 5, 6) క్వార్క్‌ల ప్రత్యేక లక్షణం అనుబంధించబడింది - రంగు, ఇది గమనించిన హాడ్రాన్‌లలో ఉండదు. ఇండెక్స్ a 1, 2, 3 విలువలను తీసుకుంటుంది, అనగా, ప్రతి రకమైన క్వార్క్ ( క్వి) మూడు రకాలుగా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది q a i. రంగు మారినప్పుడు ప్రతి రకమైన క్వాంటం సంఖ్యలు మారవు, కాబట్టి పట్టిక. 2 ఏదైనా రంగు యొక్క క్వార్క్‌లకు వర్తిస్తుంది. తరువాత చూపిన విధంగా, పరిమాణాలు q a (ప్రతిదానికి i) వారి పరివర్తన యొక్క కోణం నుండి మారినప్పుడు. ప్రాపర్టీలను ఫండ్ యొక్క భాగాలుగా పరిగణించాలి. మరొక సమూహం యొక్క ప్రదర్శన ఎస్.యు.(3), రంగు, త్రిమితీయ రంగు స్థలంలో పనిచేస్తోంది [చూడండి. SU రంగు సమరూపత(3)].

బార్యాన్‌లను ఏర్పరిచే క్వార్క్‌ల వ్యవస్థ యొక్క వేవ్ ఫంక్షన్ యొక్క యాంటిసిమెట్రీ అవసరం నుండి రంగును పరిచయం చేయవలసిన అవసరం ఏర్పడుతుంది. క్వార్క్‌లు, స్పిన్ 1/2తో కణాల వలె, ఫెర్మీ-డైరాక్ గణాంకాలకు కట్టుబడి ఉండాలి. అదే సమయంలో, అదే స్పిన్ ధోరణితో మూడు ఒకేలా ఉండే క్వార్క్‌లతో కూడిన బేరియన్‌లు ఉన్నాయి: D ++ (), W - (), క్వార్క్‌ల ప్రస్తారణలకు సంబంధించి ఇవి స్పష్టంగా సుష్టంగా ఉంటాయి, రెండో వాటికి కాంప్లిమెంటరిటీ లేకపోతే. స్వేచ్ఛ యొక్క డిగ్రీ. ఇది పూరకంగా ఉంటుంది. స్వేచ్ఛ యొక్క డిగ్రీ రంగు. ఖాతాలోకి రంగు తీసుకొని, అవసరమైన యాంటిసిమెట్రీ సులభంగా పునరుద్ధరించబడుతుంది. మీసోన్లు మరియు బారియన్ల నిర్మాణ కూర్పు యొక్క శుద్ధి చేసిన పారామితులు ఇలా కనిపిస్తాయి:

ఇక్కడ e abg అనేది పూర్తిగా యాంటిసిమెట్రిక్ టెన్సర్ ( లెవి-చి-విటా చిహ్నం)(1/ 1/ -సాధారణీకరణ కారకాలు). మీసోన్లు లేదా బార్యోన్లు రంగు సూచికలను కలిగి ఉండవు (రంగు లేదు) మరియు కొన్నిసార్లు చెప్పినట్లు, "తెలుపు" కణాలు అని గమనించడం ముఖ్యం.

పట్టికలో 2 "ప్రభావవంతమైన" క్వార్క్ ద్రవ్యరాశిని మాత్రమే చూపుతుంది. స్వేచ్చా స్థితిలో ఉన్న క్వార్క్‌లు, వాటి కోసం చాలా జాగ్రత్తగా శోధనలు చేసినప్పటికీ, గమనించబడకపోవడమే దీనికి కారణం. ఇది, మార్గం ద్వారా, పూర్తిగా కొత్త, అసాధారణ స్వభావం యొక్క కణాలుగా క్వార్క్‌ల యొక్క మరొక లక్షణాన్ని వెల్లడిస్తుంది. అందువల్ల, క్వార్క్‌ల ద్రవ్యరాశిపై ప్రత్యక్ష డేటా లేదు. క్వార్క్‌ల ద్రవ్యరాశికి సంబంధించి పరోక్ష అంచనాలు మాత్రమే ఉన్నాయి, అవి వాటి కుళ్ళిపోవడం నుండి సంగ్రహించబడతాయి. హాడ్రాన్ల లక్షణాలలో డైనమిక్ వ్యక్తీకరణలు (తరువాతి ద్రవ్యరాశితో సహా), అలాగే డికాంప్‌లో. హాడ్రాన్‌లతో సంభవించే ప్రక్రియలు (క్షీణించడం మొదలైనవి). మాస్ కోసం t-క్వార్క్‌కు ప్రాథమిక ప్రయోగం ఇవ్వబడింది. గ్రేడ్.

హాడ్రాన్ల యొక్క అన్ని వైవిధ్యాలు కుళ్ళిపోవడం వల్ల ఉత్పన్నమవుతాయి. కలయికలు i-, d-, s-, s- మరియు బి-క్వార్క్‌లు సరిహద్దు రాష్ట్రాలను ఏర్పరుస్తాయి. సాధారణ హాడ్రాన్లు మాత్రమే నిర్మించబడిన సరిహద్దు రాష్ట్రాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి మరియు- మరియు డి-క్వార్క్‌లు [సమ్మేళనాల భాగస్వామ్యంతో మీసోన్‌ల కోసం ( లు.), (తో) మరియు ( బి)]. కట్టుబడి ఉన్న స్థితిలో ఉండటం, దానితో పాటు u- మరియు డి-క్వార్క్స్, ఒకటి s-, s- లేదా బి-క్వార్క్ అంటే సంబంధిత హాడ్రాన్ వింతగా ఉంటుంది ( ఎస్= - 1), మంత్రించిన (C= + 1) లేదా మనోహరమైన ( బి= - 1). ఒక బేరియన్ రెండు లేదా మూడు కలిగి ఉండవచ్చు లు-క్వార్క్ (వరుసగా తో- మరియు బి-క్వార్క్), అనగా, డబుల్ మరియు ట్రిపుల్ వింత (ఆకర్షింపబడిన, మనోహరమైన) బార్యాన్‌లు సాధ్యమే. వివిధ రకాల కలయికలు కూడా ఆమోదయోగ్యమైనవి. సంఖ్యలు లు- మరియు తో-, బి-క్వార్క్‌లు (ముఖ్యంగా బార్యోన్‌లలో), ఇవి హాడ్రాన్‌ల "హైబ్రిడ్" రూపాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి (విచిత్రంగా మనోహరమైనవి, వింతగా మనోహరమైనవి). స్పష్టంగా, మరింత s-, s- లేదా బిహాడ్రాన్ కలిగి ఉన్న క్వార్క్‌లు, అది మరింత భారీగా ఉంటుంది. మేము హాడ్రాన్ల యొక్క గ్రౌండ్ (నాన్-ఎక్సైటెడ్) స్థితులను పోల్చినట్లయితే, ఇది ఖచ్చితంగా గమనించిన చిత్రం (టేబుల్ 1).

క్వార్క్‌ల స్పిన్ 1 కాబట్టి / 2, హాడ్రాన్‌ల పైన ఉన్న క్వార్క్ నిర్మాణం ప్రయోగానికి అనుగుణంగా మీసోన్‌లకు పూర్ణాంకం స్పిన్ మరియు బేరియన్‌ల కోసం సగం-పూర్ణాంక స్పిన్‌కు దారి తీస్తుంది. అంతేకాకుండా, కక్ష్య మొమెంటంకు అనుగుణంగా ఉన్న రాష్ట్రాల్లో ఎల్=0, ముఖ్యంగా ప్రాథమికంగా. రాష్ట్రాలు, మీసన్ స్పిన్ విలువలు 0 లేదా 1 ఉండాలి (క్వార్క్ స్పిన్‌ల వ్యతిరేక మరియు సమాంతర విన్యాసానికి), మరియు బేరియన్ స్పిన్: 1 / 2 లేదా 3/2 (స్పిన్ కాన్ఫిగరేషన్‌ల కోసం మరియు ) అంతర్గత వాస్తవాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది క్వార్క్-యాంటిక్వార్క్ వ్యవస్థ యొక్క సమానత్వం ప్రతికూలంగా ఉంటుంది, విలువలు JPవద్ద మీసన్స్ కోసం ఎల్= 0 అనేది 0 - మరియు 1 - , బేరియన్‌లకు సమానం: 1/2 + మరియు 3/2 + . ఇచ్చిన విలువలలో అతి చిన్న ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉండే హాడ్రాన్‌ల కోసం ఈ విలువలు గమనించబడతాయి Iమరియు ఎస్, తో, బి.

పట్టికలో ఒక ఉదాహరణగా. 3 మరియు 4 మీసోన్‌ల క్వార్క్ కూర్పును చూపుతాయి JP= 0 - మరియు బారియన్లు J P = 1 / 2 + (క్వార్క్ రంగులపై అవసరమైన సమ్మషన్ అంతటా ఊహించబడింది).

పట్టిక 3.- అధ్యయనం చేసిన మీసన్‌ల క్వార్క్ కూర్పు తో JP=0 - ()

పట్టిక 4.- అధ్యయనం చేసిన బార్యోన్‌ల క్వార్క్ కూర్పు తో JP= 1/2 + ()

గమనిక: గుర్తు () అంటే దానికి సంబంధించి సమరూపత వేరియబుల్ కణాలు; సంకేతం - వ్యతిరేక సమరూపీకరణ.

అందువలన, సహజమైన క్వార్క్ నమూనా ప్రధాన మూలాన్ని వివరిస్తుంది హాడ్రాన్ల సమూహాలు మరియు వాటి గమనించిన క్వాంటం సంఖ్యలు. మరింత వివరణాత్మక డైనమిక్ పరిశీలన కూడా కుళ్ళిపోవడంలో ద్రవ్యరాశి యొక్క సంబంధానికి సంబంధించి అనేక ఉపయోగకరమైన తీర్మానాలను రూపొందించడానికి అనుమతిస్తుంది. హాడ్రాన్ల కుటుంబాలు.

నేచురల్‌ల క్వార్క్ మోడల్ అయిన అతి చిన్న ద్రవ్యరాశి మరియు స్పిన్‌లతో హాడ్రాన్‌ల విశిష్టతను సరిగ్గా తెలియజేస్తుంది. మొత్తం పెద్ద సంఖ్యలో హాడ్రాన్‌లను మరియు వాటిలో ప్రతిధ్వని యొక్క ప్రాబల్యాన్ని కూడా వివరిస్తుంది. పెద్ద సంఖ్యలో హాడ్రాన్లు వాటి సంక్లిష్ట నిర్మాణం మరియు వివిధ రకాల ఉనికిని ప్రతిబింబిస్తాయి. క్వార్క్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఉత్తేజిత స్థితులు. క్వార్క్ వ్యవస్థల యొక్క అన్ని ఉత్తేజిత స్థితులు అంతర్లీన రాష్ట్రాలలో బలమైన పరస్పర చర్యల కారణంగా వేగవంతమైన పరివర్తనలకు సంబంధించి అస్థిరంగా ఉంటాయి. అవి ఆధారాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ప్రతిధ్వనిలో భాగం. ప్రతిధ్వని యొక్క చిన్న భాగం సమాంతర స్పిన్ ధోరణులతో కూడిన క్వార్క్ సిస్టమ్‌లను కూడా కలిగి ఉంటుంది (W - మినహా). బేసిక్‌కి సంబంధించిన యాంటీప్యారలల్ స్పిన్ ఓరియంటేషన్‌తో కూడిన క్వార్క్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు. రాష్ట్రాలు, పాక్షిక-స్థిరమైన హాడ్రాన్‌లు మరియు స్థిరమైన ప్రోటాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.

క్వార్క్ వ్యవస్థల ప్రేరేపణలు భ్రమణంలో మార్పుల కారణంగా సంభవిస్తాయి. క్వార్క్‌ల కదలిక (కక్ష్య ఉత్తేజితాలు), మరియు వాటి ఖాళీలలో మార్పుల కారణంగా. స్థానం (రేడియల్ ఉత్తేజితాలు). మొదటి సందర్భంలో, వ్యవస్థ యొక్క ద్రవ్యరాశి పెరుగుదల మొత్తం స్పిన్‌లో మార్పుతో కూడి ఉంటుంది జెమరియు సమానత్వం పివ్యవస్థ, రెండవ సందర్భంలో ద్రవ్యరాశి పెరుగుదల మార్పు లేకుండా సంభవిస్తుంది JP .

క్వార్క్ నమూనాను రూపొందించేటప్పుడు, క్వార్క్‌లు ఊహాత్మకంగా పరిగణించబడ్డాయి. హాడ్రాన్ల యొక్క చాలా అనుకూలమైన వివరణ యొక్క అవకాశాన్ని తెరుచుకునే నిర్మాణ అంశాలు. తరువాతి సంవత్సరాల్లో, క్వార్క్‌ల గురించి హాడ్రాన్‌ల లోపల నిజమైన పదార్థ నిర్మాణాలుగా మాట్లాడటానికి అనుమతించే ప్రయోగాలు జరిగాయి. మొదటిది చాలా పెద్ద కోణాలలో న్యూక్లియాన్‌లపై ఎలక్ట్రాన్‌ల విక్షేపణపై ప్రయోగాలు. ఈ ప్రయోగాలు (1968), క్లాసిక్‌ను గుర్తుకు తెస్తాయి. పరమాణువులపై ఆల్ఫా కణాల వెదజల్లడంపై రూథర్‌ఫోర్డ్ చేసిన ప్రయోగాలు న్యూక్లియాన్ లోపల పాయింట్ చార్జీల ఉనికిని వెల్లడించాయి. నిర్మాణాలు (చూడండి ది పార్టన్స్న్యూక్లియాన్‌లపై న్యూట్రినో స్కాటరింగ్‌పై సారూప్య డేటాతో ఈ ప్రయోగాల డేటాను పోల్చడం (1973-75) cf గురించి ఒక నిర్ధారణకు రావడానికి మాకు అనుమతి ఇచ్చింది. విద్యుత్ చతురస్రం యొక్క పరిమాణం ఈ పాయింట్ నిర్మాణాల ఛార్జ్. ఫలితం ఆశించిన పాక్షిక విలువలకు దగ్గరగా ఉంది (2/3) 2 ఇ 2 మరియు (1/3)2 ఇ 2. ఎలక్ట్రాన్ మరియు పాజిట్రాన్ యొక్క వినాశనం సమయంలో హాడ్రాన్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ యొక్క అధ్యయనం, ఇది క్రింది దశల గుండా వెళుతుంది:

హాడ్రాన్ల యొక్క రెండు సమూహాల ఉనికిని సూచించింది, అని పిలవబడేవి. జెట్‌లు (చూడండి హాడ్రాన్ జెట్), ఫలితంగా వచ్చే ప్రతి క్వార్క్‌లతో జన్యుపరంగా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది మరియు క్వార్క్‌ల స్పిన్‌ను గుర్తించడం సాధ్యం చేసింది. ఇది 1/2కి సమానం అని తేలింది. ఈ ప్రక్రియలో జన్మించిన మొత్తం హాడ్రాన్ల సంఖ్య కూడా ఇంటర్మీడియట్ స్థితిలో ప్రతి రకమైన క్వార్క్ మూడు రకాలుగా సూచించబడుతుందని సూచిస్తుంది, అనగా, క్వార్క్‌లు మూడు-రంగులో ఉంటాయి.

అందువలన, క్వాంటం సంఖ్యలు, సైద్ధాంతిక ఆధారంగా ఇవ్వబడ్డాయి పరిశీలనలు, సమగ్ర ప్రయోగాన్ని పొందింది. నిర్ధారణ. క్వార్క్‌లు వాస్తవానికి కొత్త ఎలక్ట్రాన్ కణాల స్థితిని పొందాయి మరియు పదార్థం యొక్క బలమైన పరస్పర చర్య కోసం నిజమైన ఎలక్ట్రాన్ కణాల పాత్ర కోసం తీవ్రమైన పోటీదారులు. తెలిసిన క్వార్క్‌ల సంఖ్య చాలా తక్కువ. పొడవు వరకు<=10 -16 см кварки выступают как точечные бесструктурные образования. Бесструктурность кварков, конечно, может отражать лишь достигнутый уровень исследования этих материальных образований. Однако ряд специфич. особенностей кварков даёт известные основания предполагать, что кварки являются частицами, замыкающими цепь структурных составляющих сильновзаимодействующей материи.

క్వార్క్‌లు అన్ని ఇతర ఎలక్ట్రాన్ కణాల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి, అవి స్పష్టంగా స్వేచ్ఛా స్థితిలో ఉండవు, అయినప్పటికీ వాటి ఉనికికి స్పష్టమైన ఆధారాలు ఉన్నాయి. క్వార్క్‌ల యొక్క ఈ లక్షణం ప్రత్యేక కణాల మార్పిడి ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వాటి పరస్పర చర్య యొక్క ప్రత్యేకతలతో ఎక్కువగా ముడిపడి ఉంటుంది - గ్లూన్లు, వాటి మధ్య ఆకర్షణ శక్తులు దూరంతో బలహీనపడవు అనే వాస్తవానికి దారి తీస్తుంది. పర్యవసానంగా, క్వార్క్‌లను ఒకదానికొకటి వేరు చేయడానికి అనంతమైన శక్తి అవసరం, ఇది స్పష్టంగా అసాధ్యం (క్వార్క్‌ల నిర్బంధం లేదా ట్రాపింగ్ అని పిలవబడే సిద్ధాంతం; చూడండి రంగు నిలుపుదల).వాస్తవానికి, క్వార్క్‌లను ఒకదానికొకటి వేరు చేయడానికి ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు, ఒక పూరక నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది. హాడ్రాన్లు (క్వార్క్‌ల హాడ్రోనైజేషన్ అని పిలవబడేవి). స్వేచ్చా స్థితిలో క్వార్క్‌లను పరిశీలించడం సాధ్యం కాకపోవడం వల్ల వాటిని పూర్తిగా కొత్త రకం పదార్థం యొక్క నిర్మాణ యూనిట్‌లుగా మార్చింది. ఉదాహరణకు, ఈ సందర్భంలో క్వార్క్‌ల యొక్క భాగాల గురించి ప్రశ్నను లేవనెత్తడం సాధ్యమేనా మరియు పదార్థం యొక్క నిర్మాణ భాగాల క్రమం అంతరాయం కలిగిస్తుందా అనేది అస్పష్టంగా ఉంది. పైన పేర్కొన్నవన్నీ క్వార్క్‌లు, లెప్టాన్‌లు మరియు గేజ్ బోసాన్‌లతో పాటు, నిర్మాణం యొక్క గమనించదగిన సంకేతాలు కూడా లేని ఎలక్ట్రాన్ కణాల సమూహాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇవి నిజమైన ఎలక్ట్రాన్ కణాల పాత్రను క్లెయిమ్ చేయడానికి గొప్ప ఆధారాలను కలిగి ఉంటాయి.

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ మరియు క్వాంటం ఫీల్డ్ థియరీ. ప్రామాణిక పరస్పర చర్య నమూనా

ఆధునిక కాలంలో E. h. యొక్క లక్షణాలు మరియు పరస్పర చర్యలను వివరించడానికి. జీవి సిద్ధాంతాలు. ప్రతి కణానికి కేటాయించబడిన భౌతిక క్షేత్రం యొక్క భావన ముఖ్యమైనది. క్షేత్రం నిర్దిష్టమైనది. అంతరిక్షంలో పంపిణీ చేయబడిన పదార్థం యొక్క రూపం; ఇది స్పేస్-టైమ్ యొక్క అన్ని పాయింట్ల వద్ద పేర్కొనబడిన ఒక ఫంక్షన్ ద్వారా వివరించబడింది మరియు ఒక నిర్వచనం ఉంది. పరివర్తన పరివర్తనలకు సంబంధించి లక్షణాలు లోరెంజ్ సమూహం(స్కేలార్, స్పినర్, వెక్టర్, మొదలైనవి) మరియు "అంతర్గత" సమూహాలు. సమరూపతలు (ఐసోటోపిక్ స్కేలార్, ఐసోటోపిక్ స్పినర్, మొదలైనవి). ఎల్-మాగ్న. నాలుగు-డైమెన్షనల్ వెక్టర్ యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉన్న ఫీల్డ్ ఎ m ( x)(m= 1, 2, 3, 4) అనేది చారిత్రకంగా భౌతికానికి మొదటి ఉదాహరణ. పొలాలు. E. కణాల ద్వారా పోల్చబడిన క్షేత్రాలు క్వాంటం స్వభావం కలిగి ఉంటాయి, అంటే వాటి శక్తి మరియు మొమెంటం అనేక ప్రత్యేక భాగాలతో కూడి ఉంటాయి. భాగాలు - క్వాంటా, మరియు మొత్తం శక్తి ఇ కెమరియు మొమెంటం పి కెక్వాంటం ప్రత్యేక సంబంధం ద్వారా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. సాపేక్ష సిద్ధాంతం: ఇ 2 కె = p 2 k లు 2 + టి 2 తో 4 . అటువంటి ప్రతి క్వాంటం ద్రవ్యరాశితో కూడిన ఎలక్ట్రాన్ కణం టి, ఇచ్చిన శక్తితో ఇ కెమరియు ప్రేరణ పి కె. ఎల్-మాగ్నెటిక్ క్వాంటా ఫీల్డ్‌లు ఫోటాన్‌లు, ఇతర ఫీల్డ్‌ల క్వాంటా అన్ని తెలిసిన ఇతర ఎలక్ట్రాన్ కణాల Ma-థీమ్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటాయి. క్వాంటం ఫీల్డ్ థియరీ (QFT) యొక్క ఉపకరణం ప్రతి స్పేస్-టైమ్ పాయింట్ వద్ద ఒక కణం యొక్క పుట్టుక మరియు విధ్వంసాన్ని వివరించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

పరివర్తన ఫీల్డ్ యొక్క లక్షణాలు ప్రధానమైన వాటిని నిర్ణయిస్తాయి E. కణాల క్వాంటం సంఖ్యలు లోరెంజ్ సమూహం యొక్క పరివర్తనలకు సంబంధించి పరివర్తన లక్షణాలు కణాల స్పిన్ ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి: స్కేలార్ స్పిన్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది J= 0, స్పిన్నర్- స్పిన్ J= 1 / 2, వెక్టర్ - స్పిన్ J= 1, మొదలైనవి పరివర్తన "అంతర్గత" పరివర్తనలకు సంబంధించి ఫీల్డ్‌ల లక్షణాలు ఖాళీలు ("ఛార్జ్ స్పేస్", "ఐసోటోపిక్ స్పేస్", "యూనిటరీ స్పేస్", "కలర్ స్పేస్") అటువంటి క్వాంటం సంఖ్యల ఉనికిని నిర్ణయిస్తాయి ఎల్, బి, ఐ, ఎస్, తో, బి, మరియు క్వార్క్‌లు మరియు గ్లూవాన్‌లకు కూడా రంగులు ఉంటాయి. పరిచయం "అంతర్గత" సిద్ధాంతం యొక్క ఉపకరణంలోని ఖాళీలు ఇప్పటికీ పూర్తిగా లాంఛనప్రాయ పరికరం, అయితే ఇది భౌతిక పరిమాణం యొక్క సూచనగా ఉపయోగపడుతుంది. స్పేస్-టైమ్, E. కణం యొక్క లక్షణాలలో ప్రతిబింబిస్తుంది, వాస్తవానికి నాలుగు కంటే ఎక్కువ - అనగా. స్థల-సమయం యొక్క పరిమాణం కంటే ఎక్కువ, అన్ని స్థూల లక్షణాల లక్షణం. భౌతిక ప్రక్రియలు.

E. కణాల ద్రవ్యరాశి నేరుగా పరివర్తనకు సంబంధించినది కాదు. క్షేత్రాల లక్షణాలు. ఇది వారికి అదనపు లక్షణం, కట్ యొక్క మూలం పూర్తిగా అర్థం కాలేదు.

ఎలక్ట్రాన్ కణాలతో సంభవించే ప్రక్రియలను వివరించడానికి, QFT ఉపయోగిస్తుంది లాగ్రాంజియన్ ఫార్మలిజం.IN లాగ్రాంజియన్లు, కణాల పరస్పర చర్యలో పాల్గొన్న క్షేత్రాల నుండి నిర్మించబడింది, కణాల లక్షణాలు మరియు వాటి ప్రవర్తన యొక్క డైనమిక్స్ గురించి మొత్తం సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటుంది. లాగ్రాంజియన్‌లో రెండు అధ్యాయాలు ఉన్నాయి. నిబంధనలు: లాగ్రాంజియన్, ఇది ఉచిత ఫీల్డ్‌ల ప్రవర్తనను వివరిస్తుంది మరియు డికాంప్ యొక్క పరస్పర సంబంధాన్ని ప్రతిబింబించే లాగ్రాంజియన్ పరస్పర చర్య. ఫీల్డ్‌లు మరియు E. హెచ్‌ని మార్చే అవకాశం. ఖచ్చితమైన రూపం యొక్క జ్ఞానం సూత్రప్రాయంగా, ఉపకరణాన్ని ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది మాత్రికలు వెదజల్లుతున్నాయి (ఎస్-మాత్రికలు), కణాల ప్రారంభ సెట్ నుండి ఇచ్చిన తుది కణాలకు పరివర్తన సంభావ్యతలను లెక్కించండి, వాటి మధ్య ఉన్న పరస్పర చర్య ప్రభావంతో సంభవిస్తుంది. అందువలన, పరిమాణాల అవకాశం తెరుచుకునే నిర్మాణం యొక్క స్థాపన. E. h.తో ప్రక్రియల వివరణలు కేంద్రాలలో ఒకటి. CTP సమస్యలు.

జీవులు ఈ సమస్యను పరిష్కరించడంలో పురోగతి 50-70లలో సాధించబడింది. యాంగ్ మరియు మిల్స్ యొక్క ఇప్పటికే పేర్కొన్న పనిలో రూపొందించిన వెక్టర్ గేజ్ ఫీల్డ్‌ల ఆలోచన అభివృద్ధి ఆధారంగా. ప్రయోగాత్మకంగా గమనించిన ప్రతి పరిరక్షణ చట్టం ఒక నిర్దిష్ట సమరూప సమూహం యొక్క పరివర్తనలకు సంబంధించి వ్యవస్థను వివరించే లాగ్రాంజియన్ యొక్క అస్థిరతతో ముడిపడి ఉంటుంది అనే ప్రసిద్ధ స్థానం ఆధారంగా ( నోదర్ యొక్క సిద్ధాంతం), యాంగ్ మరియు మిల్స్ ఈ అస్థిరతను స్థానికంగా నిర్వహించాలని డిమాండ్ చేశారు, అనగా, స్పేస్-టైమ్‌లోని ఒక బిందువుపై పరివర్తనల యొక్క ఏకపక్ష ఆధారపడటం కోసం ఇది జరగాలని డిమాండ్ చేశారు. పరస్పర చర్యను పాయింట్ నుండి పాయింట్‌కి తక్షణమే ప్రసారం చేయలేము అనేదానికి భౌతికంగా సంబంధించిన ఈ అవసరాన్ని నెరవేర్చడం, లాగ్రాంజియన్ యొక్క నిర్మాణంలో ఒక ప్రత్యేక రకాన్ని ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా మాత్రమే సాధ్యమవుతుందని తేలింది. వెక్టర్ స్వభావం యొక్క గేజ్ ఫీల్డ్స్, డెఫ్. సమరూప సమూహం యొక్క పరివర్తనల క్రింద రూపాంతరం చెందుతుంది. అంతేకాకుండా, ఉచిత లాగ్రాంజియన్ యొక్క నిర్మాణాలు ఈ విధానంలో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి: సాధనాల్లో జ్ఞానం. కొంతవరకు రూపాన్ని ముందుగా నిర్ణయించింది

తరువాతి పరిస్థితి స్థానిక అవసరం వాస్తవం కారణంగా ఉంది గేజ్ మార్పులేనిలో ఉచిత ఫీల్డ్‌లలో పనిచేసే అన్ని డెరివేటివ్‌లలో భర్తీ చేస్తే మాత్రమే నిర్వహించబడుతుంది ఇక్కడ g- పరస్పర స్థిరాంకం; విఒక m - గేజ్ క్షేత్రాలు; టి a - ఉచిత ఫీల్డ్‌కు సంబంధించిన మాతృక ప్రాతినిధ్యంలో సమరూప సమూహం యొక్క జనరేటర్లు; ఆర్- సమూహం పరిమాణం.

పైన పేర్కొన్న కారణంగా, ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన పదాలు స్వయంచాలకంగా సవరించబడిన లాగ్రాంజియన్‌లో కనిపిస్తాయి. కొత్తగా ప్రవేశపెట్టిన గేజ్ ఫీల్డ్‌లతో మొదట చేర్చబడిన ఫీల్డ్‌ల పరస్పర చర్యను వివరించే నిర్మాణాలు. ఈ సందర్భంలో, గేజ్ ఫీల్డ్‌లు అసలైన ఫీల్డ్‌ల మధ్య పరస్పర చర్యకు వాహకాలుగా పనిచేస్తాయి. వాస్తవానికి, లాగ్రాంజియన్‌లో కొత్త గేజ్ ఫీల్డ్‌లు కనిపించినందున, ఉచిత లాగ్రాంజియన్ తప్పనిసరిగా వాటితో అనుబంధించబడిన పదంతో అనుబంధించబడాలి మరియు పైన వివరించిన సవరణ ప్రక్రియలో ఉండాలి. గేజ్ అస్థిరతను ఖచ్చితంగా గమనించినట్లయితే, గేజ్ ఫీల్డ్‌లు సున్నా ద్రవ్యరాశితో బోసాన్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటాయి. సమరూపత విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు, బోసాన్ ద్రవ్యరాశి నాన్ జీరో.

ఈ విధానంలో, ఇంటరాక్టింగ్ ఫీల్డ్‌ల యొక్క డైనమిక్స్‌ను ప్రతిబింబించే లాగ్రాంజియన్‌ను నిర్మించే పని తప్పనిసరిగా ప్రారంభ ఉచిత లాగ్రాంజియన్‌ను రూపొందించే ఫీల్డ్‌ల వ్యవస్థ యొక్క సరైన ఎంపికకు మరియు దాని రూపాన్ని స్థిరీకరించడానికి వస్తుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, లోరెంజ్ సమూహానికి సంబంధించి ఇవ్వబడిన పరివర్తన లక్షణాలతో, సాపేక్ష వైవిధ్యం మరియు ఫీల్డ్‌లలో చతురస్రాకారంలో ఉన్న నిర్మాణాలను మాత్రమే చేర్చడం యొక్క స్పష్టమైన అవసరం ద్వారా ప్రత్యేకంగా నిర్ణయించబడుతుంది.

అందువల్ల, డైనమిక్స్‌ను వివరించే ప్రధాన ప్రశ్న ఏమిటంటే, ఏర్పరిచే ప్రాథమిక క్షేత్రాల వ్యవస్థ యొక్క ఎంపిక, అంటే, వాస్తవానికి, అదే కేంద్రం. భౌతికశాస్త్రం యొక్క ప్రశ్న E. ch.: "పదార్థం యొక్క పరిశీలించదగిన కణాలను వివరించేటప్పుడు ఏ కణాలు (మరియు, తదనుగుణంగా, క్షేత్రాలు) అత్యంత ప్రాథమిక (ప్రాథమిక)గా పరిగణించాలి?"

ఆధునిక సిద్ధాంతం, ఇప్పటికే గుర్తించినట్లుగా, స్పిన్ 1/2తో నిర్మాణరహిత కణాలను అటువంటి కణాలుగా గుర్తిస్తుంది: క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌లు. ఈ ఎంపిక ఎలక్ట్రాన్ కణాల యొక్క బలమైన మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలను వివరించడానికి చాలా విజయవంతమైన పథకాన్ని నిర్మించడానికి స్థానిక గేజ్ మార్పుల సూత్రం ఆధారంగా అనుమతిస్తుంది, దీనిని పిలుస్తారు. స్టాండర్డ్ మోడల్.

మోడల్ ప్రధానంగా బలమైన పరస్పర చర్య కోసం ఖచ్చితమైన సమరూపత ఉందని ఊహ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది SU సి(3), "రంగు" త్రీ-డైమెన్షనల్ స్పేస్‌లోని పరివర్తనలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, నిధుల ప్రకారం క్వార్క్‌లు రూపాంతరం చెందుతాయని భావించబడుతుంది. సమూహం యొక్క ప్రాతినిధ్యం SU సి(3) క్వార్క్ లాగ్రాంజియన్ కోసం స్థానిక గేజ్ అవకతవకల అవసరాన్ని నెరవేర్చడం అనేది ఎనిమిది మాస్‌లెస్ గేజ్ బోసాన్‌ల సిద్ధాంతం యొక్క ఆకృతిలో కనిపించడానికి దారితీస్తుంది, వీటిని గ్లూవాన్‌లు అని పిలుస్తారు, క్వార్క్‌లతో (మరియు ఒకదానికొకటి) ఖచ్చితంగా నిర్వచించిన పద్ధతిలో సంకర్షణ చెందుతుంది. మార్గం (ఫ్రిట్జ్, గోయెల్-మాన్, 1972). దీని ఆధారంగా అభివృద్ధి చేయబడిన బలమైన పరస్పర చర్యను వివరించే పథకం అని పిలుస్తారు క్వాంటం క్రోమోడైనమిక్స్. ఆమె అంచనాల ఖచ్చితత్వం అనేక సార్లు ధృవీకరించబడింది. ప్రయోగాలు, గ్లూవాన్‌ల ఉనికిని నిర్ధారించే సాక్ష్యాలతో సహా. క్వాంటం క్రోమోడైనమిక్స్ యొక్క ఉపకరణం నిర్బంధ దృగ్విషయం యొక్క వివరణను కలిగి ఉందని నమ్మడానికి తీవ్రమైన కారణాలు కూడా ఉన్నాయి.

ఎల్-బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క సిద్ధాంతాన్ని నిర్మించేటప్పుడు, అదే లెప్టాన్ సంఖ్యతో లెప్టాన్‌ల జతల ఉనికిని ఉపయోగించారు ( ఎల్ ఇ, ఎల్ వి, ఎల్ t), కానీ వివిధ విద్యుత్తో ఛార్జ్ (ఇ -, v ఇ; m -, v m; T -, v r) అని పిలవబడే సమూహంతో అనుబంధించబడిన సమరూపత యొక్క అభివ్యక్తిగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. బలహీన ఐసోస్పిన్ ఎస్.యు. sl (2), మరియు జతలు ఈ సమూహం యొక్క స్పినర్ (డబుల్) ప్రాతినిధ్యాలుగా పరిగణించబడతాయి. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలో పాల్గొనే క్వార్క్‌ల జతలకు సంబంధించి ఇదే విధమైన వివరణ సాధ్యమవుతుంది. క్వార్క్ భాగస్వామ్యంతో బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క ఈ పథకం యొక్క ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో పరిగణించబడుతుందని గమనించండి బితప్పనిసరిగా ఇది ఐసోటోపిక్ భాగస్వామి క్వార్క్‌ని కలిగి ఉందని నిర్ధారణకు దారి తీస్తుంది t, ఒక జంటను తయారు చేయడం ( t, b). బలహీనమైన పరస్పర చర్య ద్వారా ఐసోలేషన్ నిర్వచించబడింది. హెలిసిటీ(ఎడమ) దానిలో పాల్గొనే ఫెర్మియన్ల కోసం అదనంగా సమరూపత యొక్క ఉనికి యొక్క అభివ్యక్తిగా పరిగణించవచ్చు యు cl (1), బలహీనమైన హైపర్‌ఛార్జ్‌తో అనుబంధించబడింది వైక్ర.సం. ఈ సందర్భంలో, ఎడమ మరియు కుడి ఫెర్మియన్‌లకు వేర్వేరు హైపర్‌ఛార్జ్ విలువలను కేటాయించాలి వై sl, మరియు కుడి చేతి ఫెర్మియన్‌లను ఐసోటోపిక్ స్కేలార్లుగా పరిగణించాలి. దత్తత తీసుకున్న నిర్మాణంలో, సంబంధం సహజంగా పుడుతుంది ప్ర = I 3 cl + 1/2 వై sl, ఇది మేము ఇప్పటికే హాడ్రాన్ల మధ్య ఎదుర్కొన్నాము.

అందువల్ల, లెప్టాన్‌లు మరియు క్వార్క్‌ల యొక్క ఎల్-బలహీనమైన పరస్పర చర్యను జాగ్రత్తగా విశ్లేషించడం ద్వారా అవి సమూహానికి అనుగుణంగా సమరూపతను కలిగి ఉన్నాయని (అయితే గుర్తించదగిన విధంగా విరిగిపోయినట్లు) వెల్లడించడం సాధ్యపడుతుంది. ఎస్.యు. sl (2) యు cl ( 1) . మేము ఈ సమరూపత ఉల్లంఘనను విస్మరించి, స్థానిక గేజ్ మార్పుల యొక్క కఠినమైన పరిస్థితిని ఉపయోగిస్తే, క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌ల బలహీన పరస్పర చర్య యొక్క సిద్ధాంతం తలెత్తుతుంది, ఇందులో నాలుగు ద్రవ్యరాశి లేని బోసాన్‌లు (రెండు చార్జ్డ్ మరియు రెండు న్యూట్రల్) మరియు రెండు పరస్పర స్థిరాంకాలు ఉంటాయి. సమూహాలు ఎస్.యు. sl (2) మరియు యు sl (1). ఈ సిద్ధాంతంలో, ఛార్జ్‌తో పరస్పర చర్యకు సంబంధించిన లాగ్రాంజియన్ నిబంధనలు. బోసాన్లు, తెలిసిన నిర్మాణాన్ని సరిగ్గా పునరుత్పత్తి చేస్తాయి ఛార్జ్ చేయబడిన ప్రవాహాలు, కానీ బలహీనమైన ప్రక్రియలలో గమనించిన స్వల్ప-శ్రేణి చర్యను అందించవద్దు, ఇది ఆశ్చర్యం కలిగించదు, ఎందుకంటే ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్ల సున్నా ద్రవ్యరాశి దీర్ఘ-శ్రేణి చర్యకు దారితీస్తుంది. ఇది వాస్తవికతలో మాత్రమే అనుసరిస్తుంది. బలహీనమైన పరస్పర సిద్ధాంతాలు, ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్‌ల ద్రవ్యరాశి తప్పనిసరిగా పరిమితంగా ఉండాలి. ఇది కూడా సమరూపత విచ్ఛిన్నమైందనే వాస్తవానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది ఎస్.యు. sl (2) యు sl (1).

ఏది ఏమైనప్పటికీ, పైన వివరించిన పద్ధతిలో నిర్మించిన లాగ్రాంజియన్‌లోకి ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్‌ల యొక్క పరిమిత ద్రవ్యరాశిని ప్రత్యక్షంగా ప్రవేశపెట్టడం అసాధ్యం, ఎందుకంటే ఇది స్థానిక గేజ్ మార్పుల అవసరానికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. ప్రత్యేక స్కేలార్ ఫీల్డ్‌ల స్వభావంలో ఉనికి గురించి ఒక ముఖ్యమైన ఊహ సహాయంతో స్థిరమైన పద్ధతిలో సమరూపతను విచ్ఛిన్నం చేయడం మరియు పరిమిత ద్రవ్యరాశి సిద్ధాంతంలో ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్‌ల రూపాన్ని సాధించడం సాధ్యమైంది. హిగ్స్ ఫీల్డ్స్), ఫెర్మియోనిక్ మరియు గేజ్ ఫీల్డ్‌లతో పరస్పర చర్య చేయడం మరియు దృగ్విషయానికి దారితీసే నిర్దిష్ట స్వీయ-పరస్పర చర్య ఆకస్మిక సమరూపత విచ్ఛిన్నం[పి. హిగ్స్ (పి. హిగ్స్), 1964]. సరళమైన సంస్కరణలో లాగ్రాంజియన్ సిద్ధాంతంలో హిగ్స్ ఫీల్డ్‌ల యొక్క ఒక డబుల్ (బలహీనమైన ఐసోస్పిన్ సమూహంలో) పరిచయం, ఫీల్డ్‌ల యొక్క మొత్తం వ్యవస్థ విరిగిన సమరూపతకు అనుగుణంగా కొత్త, తక్కువ శక్తి వాక్యూమ్ స్థితికి వెళుతుంది. ప్రారంభంలో ఉంటే వాక్యూమ్ సగటుఫీల్డ్ F నుండి సున్నాకి సమానం<Ф>0 = 0, ఆపై కొత్త స్థితిలో<Ф>0 = Ф 0 0. సమరూపత యొక్క ఉల్లంఘన మరియు పరిమిత F 0 సిద్ధాంతంలో కనిపించడం వలన ఫలితాలు హిగ్స్ మెకానిజంఛార్జ్ యొక్క నాన్-వానిషింగ్ ద్రవ్యరాశికి. ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్లు W + మరియు సిద్ధాంతంలో కనిపించే రెండు తటస్థ బోసాన్‌ల మిక్సింగ్ (లీనియర్ కాంబినేషన్) ఆవిర్భావానికి. మిక్సింగ్ ఫలితంగా, ద్రవ్యరాశి లేని విద్యుత్ అయస్కాంతం పుడుతుంది. విద్యుత్ అయస్కాంతంతో సంకర్షణ చెందుతున్న క్షేత్రం. క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌ల ప్రవాహం మరియు భారీ తటస్థ బోసాన్ క్షేత్రం Z 0 పరస్పర చర్య చేస్తోంది తటస్థ ప్రస్తుతఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన నిర్మాణం. బ్లెండింగ్ పరామితి (కోణం) ( వీన్బెర్గ్ మూలలో)ఈ పథకంలోని తటస్థ బోసాన్‌లు సమూహ పరస్పర స్థిరాంకాల నిష్పత్తి ద్వారా ఇవ్వబడతాయి యు sl (l) మరియు ఎస్.యు. sl (2) : tgq W =g"/g. అదే పరామితి మాస్ కనెక్షన్‌ను నిర్ణయిస్తుంది mWమరియు m Z (m Z = m W / cosq W) మరియు ఎలక్ట్రికల్ కమ్యూనికేషన్ ఆరోపణ ఇ లుబలహీన ఐసోస్పిన్ సమూహ స్థిరాంకం g:e = gసింక్ W. 1973లో కనుగొనబడింది, న్యూట్రినో స్కాటరింగ్‌ను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, పైన వివరించిన పథకం ద్వారా అంచనా వేయబడిన తటస్థ బలహీన ప్రవాహాల గురించి మరియు 1983లో తదుపరి ఆవిష్కరణ W- మరియు Z-బోసాన్‌లు వరుసగా 80 GeV మరియు 91 GeV ద్రవ్యరాశితో, ఎల్-మాగ్ని యొక్క ఏకీకృత వివరణ యొక్క మొత్తం భావనను అద్భుతంగా నిర్ధారించాయి. మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు. ప్రయోగం చేద్దాం. పాపం యొక్క విలువను నిర్ణయించడం 2 q W= 0.23 స్థిరంగా ఉందని చూపించింది gమరియు విద్యుత్ ఆరోపణ ఇపరిమాణంలో దగ్గరగా ఉంటాయి. శక్తుల వద్ద బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క "బలహీనత" గణనీయంగా తక్కువగా ఉందని స్పష్టమైంది mWమరియు m Z, ప్రధానంగా ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్‌ల పెద్ద ద్రవ్యరాశి కారణంగా. నిజానికి, బలహీనమైన ఫెర్మి పరస్పర చర్య యొక్క దృగ్విషయ నాలుగు-ఫెర్మియన్ సిద్ధాంతం యొక్క స్థిరాంకం జి ఎఫ్పై రేఖాచిత్రంలో ఇది సమానంగా ఉంటుంది G F = g 2 /8m 2 W. దీని అర్థం ఎఫ్ఎఫ్. sలో శక్తి వద్ద బలహీనమైన పరస్పర చర్య స్థిరంగా ఉంటుంది. సి. m. ~ t rసమానంగా G F m p 2 10 -5, మరియు దాని చతురస్రం 10 -10కి దగ్గరగా ఉంటుంది, అనగా. పైన ఇచ్చిన విలువకు. సెం.మీ.లో శక్తుల వద్ద, పెద్ద లేదా క్రమంలో mW, బలహీనమైన పరస్పర చర్యను వివరించే ఏకైక పరామితి పరిమాణం అవుతుంది g 2 / 4p లేదా ఇ 2 / 4p, అనగా. బలహీనమైన మరియు ఎల్-మాగ్న. పరస్పర చర్యలు తీవ్రతతో పోల్చవచ్చు మరియు కలిసి పరిగణించాలి.

ఎల్-మాగ్ యొక్క ఏకీకృత వివరణ నిర్మాణం. మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు గేజ్ ఫీల్డ్‌ల సిద్ధాంతం యొక్క ముఖ్యమైన విజయం, చివరికి మాక్స్‌వెల్ అభివృద్ధికి ప్రాముఖ్యతతో పోల్చవచ్చు. 19 వ శతాబ్దం ఎల్-మాగ్న యొక్క ఏకీకృత సిద్ధాంతం. దృగ్విషయాలు. పరిమాణం నిర్వహించిన అన్ని కొలతలలో బలహీనమైన పరస్పర చర్య యొక్క సిద్ధాంతం యొక్క అంచనాలు 1% ఖచ్చితత్వంతో సమర్థించబడ్డాయి. ముఖ్యమైన భౌతిక ఈ నిర్మాణం యొక్క పర్యవసానంగా కొత్త రకం - తటస్థ కణం యొక్క స్వభావం యొక్క ఉనికి గురించి ముగింపు హిగ్స్ బోసాన్. మొదట్లో 90లు అటువంటి కణం కనుగొనబడలేదు. శోధనలు దాని ద్రవ్యరాశి 60 GeV కంటే ఎక్కువగా ఉన్నట్లు చూపించాయి. అయితే, ఈ సిద్ధాంతం హిగ్స్ బోసాన్ ద్రవ్యరాశికి ఖచ్చితమైన అంచనాను ఇవ్వలేదు. దాని ద్రవ్యరాశి 1 TeV మించదని మాత్రమే మనం చెప్పగలం. ఈ కణం యొక్క అంచనా ద్రవ్యరాశి 300-400 GeV పరిధిలో ఉంటుంది.

కాబట్టి, "ప్రామాణిక మోడల్" ఫండ్ లేడీగా ఎంపిక చేయబడుతుంది. మూడు జతల క్వార్క్‌ల కణాలు ( మరియు, డి)(తో, s) (t, b) మరియు మూడు జతల లెప్టాన్లు ( v ఇ, ఇ -)(v m,m -) ( v t, m -), సాధారణంగా వారి ద్రవ్యరాశిని బట్టి కుటుంబాలు (లేదా తరాలు) క్రింది విధంగా వర్గీకరించబడతాయి:

మరియు వారి పరస్పర చర్యలు సమరూపతను సంతృప్తి పరుస్తాయని ప్రతిపాదిస్తుంది ఎస్.యు. sl (3) ఎస్.యు. sl (2) యు sl (l). పర్యవసానంగా, ఒక సిద్ధాంతం పొందబడింది, దీనిలో పరస్పర వాహకాలు గేజ్ బోసాన్‌లు: గ్లూయాన్‌లు, ఫోటాన్‌లు, డబ్ల్యు బిమరియు Z. మరియు "ప్రామాణిక మోడల్" E.H.కి సంబంధించిన అన్ని తెలిసిన వాస్తవాల వివరణతో చాలా విజయవంతంగా ఎదుర్కుంటున్నప్పటికీ, చాలా మటుకు, ఇది E.H యొక్క మరింత పరిపూర్ణమైన మరియు సమగ్రమైన సిద్ధాంతం నిర్మాణంలో మధ్యంతర దశ. "ప్రామాణిక మోడల్" యొక్క నిర్మాణంలో ఇప్పటికీ చాలా ఏకపక్ష, అనుభవపూర్వకంగా నిర్ణయించబడిన పారామితులు ఉన్నాయి (క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌ల ద్రవ్యరాశి విలువలు, పరస్పర స్థిరాంకాల విలువలు, మిక్సింగ్ కోణాలు మొదలైనవి). మోడల్‌లోని ఫెర్మియన్ తరాల సంఖ్య కూడా నిర్ణయించబడలేదు. ప్రకృతిలో అనేక ద్రవ్యరాశి కలిగిన భారీ న్యూట్రినోలు ఉంటే తప్ప, ఇప్పటి వరకు, ఈ ప్రయోగం తరాల సంఖ్య మూడుకు మించదని మాత్రమే నమ్మకంగా పేర్కొంది. పదుల GeV.

పరస్పర చర్యల యొక్క సమరూప లక్షణాల దృక్కోణం నుండి, E.H యొక్క సమగ్ర సిద్ధాంతంలో ఆశించడం మరింత సహజం. సమరూప సమూహాల యొక్క ప్రత్యక్ష ఉత్పత్తికి బదులుగా, ఒక సమరూప సమూహం కనిపిస్తుంది జిదానికి సంబంధించిన ఒక పరస్పర స్థిరాంకంతో. ఈ సందర్భంలో "ప్రామాణిక నమూనా" యొక్క సమరూప సమూహాలు దానితో అనుబంధించబడిన సమరూపత విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు పెద్ద సమూహం యొక్క తగ్గింపు ఉత్పత్తులుగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. ఈ మార్గంలో, సూత్రప్రాయంగా, పరస్పర చర్యల యొక్క గొప్ప ఏకీకరణ యొక్క అవకాశం తలెత్తుతుంది. అటువంటి కలయికకు అధికారిక ఆధారం శక్తి effతో మార్పు యొక్క ఆస్తిగా ఉంటుంది. గేజ్ ఫీల్డ్‌ల పరస్పర స్థిరాంకాలు g i 2/4p = ఎ i (i=1, 2, 3), ఇది సిద్ధాంతం యొక్క అధిక ఆర్డర్‌లను పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు ఉత్పన్నమవుతుంది (రన్నింగ్ స్థిరాంకాలు అని పిలవబడేవి). ఈ సందర్భంలో, స్థిరమైన a 1 సమూహంతో అనుబంధించబడుతుంది U(I); a 2 - సమూహంతో SU( 2); ఒక 3-సమూహంతో SU( 3) . పేర్కొన్న చాలా నెమ్మదిగా (లాగరిథమిక్) మార్పులు వ్యక్తీకరణ ద్వారా వివరించబడ్డాయి

eff విలువలను కలుపుతోంది. స్థిరాంకాలు a నేను (ఎం) మరియు ఎ i(m) రెండు వేర్వేరు శక్తి విలువలతో: ఎంమరియు m( M> m). ఈ మార్పుల స్వభావం వివిధ రకాలకు భిన్నంగా ఉంటుంది. సమరూప సమూహాలు (మరియు, అందువలన, వివిధ పరస్పర చర్యలు) మరియు గుణకాలచే ఇవ్వబడుతుంది b i, సమరూప సమూహాల నిర్మాణం గురించి మరియు పరస్పర చర్యలో పాల్గొనే కణాల గురించి సమాచారాన్ని చేర్చడం. ఎందుకంటే బి 1 , బి 2 మరియు బి 3 భిన్నంగా ఉంటాయి, a యొక్క విలువలలో గుర్తించదగిన వ్యత్యాసాలు ఉన్నప్పటికీ, ఇది సాధ్యమే i-1 (m) అధ్యయనం చేసిన శక్తుల వద్ద m, చాలా ఎక్కువ శక్తుల వద్ద ఎం a యొక్క మూడు విలువలు i -1 (ఎం) ఏకీభవిస్తుంది, అనగా పరస్పర చర్యల యొక్క గొప్ప ఏకీకరణ గ్రహించబడుతుంది. జాగ్రత్తగా విశ్లేషణ, అయితే, ప్రామాణిక మోడల్‌లో, తెలిసిన విలువలను ఉపయోగించి a i-1 (m), a యొక్క మూడు విలువలను సరిపోల్చండి i -1 (ఎం)కొంత పెద్దది ఎంఅసాధ్యం, అనగా. గ్రేట్ యూనిఫికేషన్‌తో ఉన్న సిద్ధాంతం యొక్క సంస్కరణ ఈ నమూనాలో సాధ్యం కాదు. అదే సమయంలో, ప్రామాణిక మోడల్ నుండి భిన్నమైన పథకాలలో, ప్రాథమికంగా మార్చబడిన కూర్పుతో ఇది కనుగొనబడింది. (ఫండ్.) ఫీల్డ్‌లు లేదా పార్టికల్స్, గ్రేట్ యూనిఫికేషన్ జరగవచ్చు. ప్రధాన కూర్పులో మార్పులు కణాలు గుణకాల విలువలలో మార్పులకు దారితీస్తాయి " b i"అందువలన a సరిపోలే అవకాశాన్ని అందిస్తుంది i (ఎం) పెద్దగా ఎం.

సవరించిన బేస్ కూర్పును ఎన్నుకునేటప్పుడు మార్గదర్శక ఆలోచన. కణ సిద్ధాంతం అనేది ప్రపంచంలోని E. కణాల ఉనికి గురించిన ఆలోచన. సూపర్సిమెట్రీ, అంచు ఒక నిర్వచనాన్ని ఏర్పాటు చేస్తుంది. సిద్ధాంతంలో కనిపించే మొత్తం మరియు సగం-పూర్ణాంక స్పిన్ కణాల మధ్య సంబంధాలు. సూపర్‌సిమెట్రీ అవసరాలను తీర్చడానికి, ఉదా. ప్రామాణిక నమూనా విషయంలో, ప్రతి కణం తప్పనిసరిగా 1/2 ద్వారా మార్చబడిన స్పిన్‌తో ఒక కణంతో అనుబంధించబడాలి - అంతేకాకుండా, ఖచ్చితమైన సూపర్‌సిమెట్రీ విషయంలో, ఈ కణాలన్నీ ఒకే ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉండాలి. అందువల్ల, స్పిన్ 1/2 యొక్క క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌లు వాటి సూపర్‌సిమెట్రిక్ భాగస్వాములతో (సూపర్‌పార్ట్‌నర్‌లు) స్పిన్ జీరోతో, అన్ని గేజ్ బోసాన్‌లు స్పిన్ 1తో సూపర్ పార్టనర్‌లతో స్పిన్ 1/2తో, మరియు హిగ్స్ బోసన్ స్పిన్ జీరోతో సూపర్ పార్ట్‌నర్‌తో అనుబంధించబడి ఉండాలి. 1/2. క్వార్క్‌లు, లెప్టాన్‌లు మరియు గేజ్ బోసాన్‌ల యొక్క సూపర్‌పార్ట్‌నర్‌లు అధ్యయనం చేయబడిన శక్తి ప్రాంతంలో ఖచ్చితంగా గమనించబడవు కాబట్టి, సూపర్‌సిమెట్రీ, అది ఉన్నట్లయితే, గమనించదగ్గ విధంగా విచ్ఛిన్నం చేయబడాలి మరియు సూపర్‌పార్ట్‌నర్‌ల ద్రవ్యరాశికి తెలిసిన ఫెర్మియాన్‌లు మరియు బోసాన్‌ల ద్రవ్యరాశిని మించి విలువలు ఉండాలి.

సూపర్‌సిమెట్రీ అవసరాల యొక్క స్థిరమైన వ్యక్తీకరణ కనిష్ట సూపర్‌సిమెట్రిక్ మోడల్ (MCCM)లో కనుగొనబడింది, దీనిలో, ప్రామాణిక నమూనా యొక్క కణాల కూర్పులో ఇప్పటికే జాబితా చేయబడిన మార్పులతో పాటు, హిగ్స్ బోసాన్‌ల సంఖ్య ఐదుకి పెరుగుతుంది (వీటిలో రెండు ఛార్జ్ చేయబడ్డాయి మరియు మూడు తటస్థ కణాలు). దీని ప్రకారం, స్పిన్ 1/2తో హిగ్స్ బోసాన్‌ల యొక్క ఐదు సూపర్ పార్ట్‌నర్‌లు మోడల్‌లో కనిపిస్తాయి - MCCM అనేది సూపర్‌సిమెట్రీ విషయంలో ప్రామాణిక నమూనా యొక్క సరళమైన సాధారణీకరణ. అర్థం ఎం, యాదృచ్చికం సంభవించినప్పుడు i (ఎం)(గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్), MCCMలో దాదాపు 10 16 GeVకి సమానం.

గేజ్ ఫీల్డ్‌ల సిద్ధాంతం అభివృద్ధికి ఆశాజనకమైన అవకాశాలలో ఒకటి సూపర్‌సిమెట్రీ ఉనికి యొక్క పరికల్పనతో ముడిపడి ఉంది, ఇది అనేక అంతర్గత సమస్యలను కూడా పరిష్కరిస్తుంది. దానిలో కనిపించే పారామితుల స్థిరత్వంతో సంబంధం ఉన్న సమస్యలు. సూపర్‌సిమెట్రీ, గుర్తించినట్లుగా, ఎలక్ట్రాన్ కణాల సిద్ధాంతంలో పరస్పర చర్యల యొక్క గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్ యొక్క ఆకర్షణీయమైన అవకాశాన్ని భద్రపరచడం సాధ్యం చేస్తుంది. సూపర్‌సిమెట్రీ ఉనికి యొక్క నిర్ణయాత్మక నిర్ధారణ తెలిసిన కణాల యొక్క సూపర్ పార్టనర్‌ల ఆవిష్కరణ. వాటి ద్రవ్యరాశి వందల GeV నుండి 1 TeV వరకు ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది. అటువంటి ద్రవ్యరాశి యొక్క కణాలు తదుపరి తరం ప్రోటాన్ కొలైడర్‌లలో అధ్యయనం కోసం అందుబాటులో ఉంటాయి.

సూపర్‌సిమెట్రీ ఉనికి యొక్క పరికల్పనను పరీక్షించడం మరియు సూపర్‌సిమెట్రిక్ కణాల కోసం అన్వేషణ నిస్సందేహంగా ప్రాథమిక కణాల భౌతిక శాస్త్రంలో అత్యంత ముఖ్యమైన పనులలో ఒకటి, ఇది నిస్సందేహంగా సమీప భవిష్యత్తులో ప్రాధాన్యతను పొందుతుంది.

ప్రాథమిక కణాల సిద్ధాంతంలో కొన్ని సాధారణ సమస్యలు

పార్టికల్ ఫిజిక్స్ యొక్క తాజా అభివృద్ధి, పదార్థం యొక్క అన్ని మైక్రోకంపోనెంట్ల నుండి ఒక ప్రత్యేక పాత్రను పోషించే మరియు నిజమైన ఎలక్ట్రాన్ కణాలు అని పిలవబడే గొప్ప మైదానాలను (90 ల ప్రారంభంలో) కలిగి ఉన్న కణాల సమూహాన్ని స్పష్టంగా గుర్తించింది. 1 ఫెర్మియన్లను తిప్పండి / 2 - లెప్టాన్‌లు మరియు క్వార్క్‌లు, ఇవి మూడు తరాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు స్పిన్ 1 యొక్క గేజ్ బోసాన్‌లు (గ్లూయాన్‌లు, ఫోటాన్‌లు మరియు ఇంటర్మీడియట్ బోసాన్‌లు), ఇవి బలమైన మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యల వాహకాలు. ఈ సమూహానికి స్పిన్ 2తో ఒక కణం జోడించబడాలి, గురుత్వాకర్షణ, గురుత్వాకర్షణ వాహకంగా. అన్ని కణాలను కలిపే పరస్పర చర్య. ఒక ప్రత్యేక సమూహం స్పిన్ 0 కణాలు, హిగ్స్ బోసాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది, అయితే ఇంకా కనుగొనబడలేదు.

అయినప్పటికీ చాలా ప్రశ్నలకు సమాధానం లేదు. అందువలన, భౌతిక ఉనికిలో ఉందా అనేది అస్పష్టంగానే ఉంది. ప్రాథమిక ఫెర్మియన్ల తరాల సంఖ్యను నిర్ణయించే ప్రమాణం. క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌ల లక్షణాలలో తేడా ఎంత ప్రాథమికమైనది, పూర్వం రంగు ఉనికితో ముడిపడి ఉంది లేదా ఈ వ్యత్యాసం అధ్యయనం చేయబడిన శక్తి ప్రాంతానికి మాత్రమే నిర్దిష్టంగా ఉంటుందా అనేది స్పష్టంగా లేదు. ఈ ప్రశ్నకు సంబంధించినది భౌతిక ప్రశ్న గ్రాండ్ యూనిఫికేషన్ యొక్క స్వభావం, దాని ఫార్మలిజంలో క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌లు సారూప్య లక్షణాలతో కూడిన వస్తువులుగా పరిగణించబడతాయి.

విభిన్న "అంతర్గతాల" ఉనికిని అర్థం చేసుకోవడం ముఖ్యం. క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌ల క్వాంటం సంఖ్యలు ( B, L, I, S, C, bమొదలైనవి) మైక్రోవరల్డ్ యొక్క మరింత సంక్లిష్టమైన జ్యామితికి, మనకు తెలిసిన స్థూల ప్రపంచం యొక్క నాలుగు-డైమెన్షనల్ జ్యామితి కంటే ఎక్కువ సంఖ్యలో కొలతలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. స్పేస్-టైమ్. ఈ ప్రశ్నకు దగ్గరి సంబంధం ఏమిటంటే గరిష్టం ఏమిటి అనే ప్రశ్న. సమరూప సమూహం జి, ఇది ప్రాథమిక కణాల పరస్పర చర్యలను సంతృప్తి పరుస్తుంది మరియు అధ్యయనం చేసిన శక్తి ప్రాంతంలో తమను తాము వ్యక్తపరిచే సమరూప సమూహాలను పొందుపరిచింది. ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం E. h. మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క పరిమిత సంఖ్య క్యారియర్‌లను గుర్తించడంలో మరియు వాటి లక్షణాలను స్పష్టం చేయడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది గరిష్టంగా సాధ్యమే. సమూహం జివాస్తవానికి నిర్దిష్ట బహుమితీయ స్థలం యొక్క సమరూప లక్షణాలను ప్రతిబింబిస్తుంది. ఈ శ్రేణి ఆలోచనలు సిద్ధాంతంలో ప్రతిబింబిస్తాయి సూపర్ స్ట్రింగ్స్, ఇవి నాలుగు కంటే ఎక్కువ కొలతలు (సాధారణంగా 10 కొలతలు ఉన్న స్థలంలో) ఉన్న ఖాళీలలో సాధారణ స్ట్రింగ్‌ల అనలాగ్‌లు. సూపర్ స్ట్రింగ్ సిద్ధాంతం ఎలక్ట్రాన్ కణాలను వివిధ రకాలకు అనుగుణంగా సూపర్ స్ట్రింగ్స్ యొక్క నిర్దిష్ట ఉత్తేజితాల యొక్క వ్యక్తీకరణలుగా వివరిస్తుంది. వెన్నుపోటు. అదనపు (నాలుగు దాటి) కొలతలు అని పిలవబడే కారణంగా పరిశీలనలలో తమను తాము బహిర్గతం చేయలేదని నమ్ముతారు. కాంపాక్టిఫికేషన్, అనగా ~10 -33 సెం.మీ. యొక్క లక్షణ పరిమాణాలతో క్లోజ్డ్ సబ్‌స్పేస్‌ల ఏర్పాటు. ఈ సబ్‌స్పేస్‌ల ఉనికి యొక్క అభివ్యక్తి గమనించదగిన "అంతర్గతం." ఎలక్ట్రాన్ కణాల క్వాంటం సంఖ్యలు.సూపర్‌స్ట్రింగ్‌ల ఆలోచనతో అనుబంధించబడిన ఎలక్ట్రాన్ కణాల లక్షణాల వివరణకు సంబంధించిన విధానం యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించే డేటా ఇంకా లేదు.

పై నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ఆదర్శంగా, ఎలక్ట్రాన్ కణాల పూర్తి సిద్ధాంతం ప్రాథమికంగా ఎంపిక చేయబడిన కణాల యొక్క పరస్పర చర్యలను సరిగ్గా వివరించడమే కాకుండా, ఈ కణాల సంఖ్య, వాటి క్వాంటంను ఏ కారకాలు నిర్ణయిస్తాయి అనే వివరణను కలిగి ఉండాలి. సంఖ్యలు, పరస్పర స్థిరాంకాలు, వాటి ద్రవ్యరాశి విలువలు మొదలైనవి. అత్యంత ముఖ్యమైన వాటి యొక్క ప్రాముఖ్యతకు గల కారణాలను కూడా అర్థం చేసుకోవాలి. విస్తృత సమరూప సమూహం జిమరియు అదే సమయంలో మేము తక్కువ శక్తులకు వెళ్లినప్పుడు సమరూపత ఉల్లంఘనకు కారణమయ్యే యంత్రాంగాల స్వభావం. ఈ విషయంలో, E.H. భౌతిక శాస్త్రంలో హిగ్స్ బోసాన్‌ల పాత్ర యొక్క స్పష్టీకరణ చాలా ముఖ్యమైనది. ఆధునిక అందించే మోడల్స్ E. h. యొక్క సిద్ధాంతం ఇప్పటికీ జాబితా చేయబడిన అన్ని ప్రమాణాలను సంతృప్తి పరచడానికి దూరంగా ఉంది.

ఎలక్ట్రాన్ కణాల పరస్పర చర్యల వివరణ, ఇప్పటికే గుర్తించినట్లుగా, గేజ్ ఫీల్డ్ సిద్ధాంతాలతో అనుబంధించబడింది. ఈ సిద్ధాంతాలు గణితాన్ని అభివృద్ధి చేశాయి. E.Hతో ప్రక్రియల గణనలను నిర్వహించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే పరికరం. క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్‌లో అదే స్థాయిలో కఠినంగా ఉంటుంది. అయితే, గేజ్ ఫీల్డ్ సిద్ధాంతాల ఉపకరణంలో, దాని ఆధునిక రూపంలో. సూత్రీకరణ, ప్రస్తుతం ఒకటి ఉంది. క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్‌కు సాధారణ లోపం ఏమిటంటే, లెక్కల ప్రక్రియలో, అర్థరహితమైన అనంతమైన పెద్ద వ్యక్తీకరణలు అందులో కనిపిస్తాయి. ప్రత్యేక సహాయంతో పరిశీలించదగిన పరిమాణాలను పునర్నిర్వచించే పద్ధతి (ద్రవ్యరాశి మరియు పరస్పర స్థిరాంకాలు) - రీనార్మలైజేషన్- ముగింపుల నుండి అనంతాలను తొలగించడానికి నిర్వహిస్తుంది. గణన ఫలితాలు. ఏది ఏమైనప్పటికీ, రీనార్మలైజేషన్ విధానం అనేది సైద్ధాంతిక ఉపకరణంలో ఉన్న ఇబ్బందుల యొక్క పూర్తిగా అధికారిక బైపాస్, అయినప్పటికీ కొంత స్థాయి ఖచ్చితత్వంలో ఇది సిద్ధాంతం మరియు కొలతల అంచనాల మధ్య ఒప్పందం స్థాయిని ప్రభావితం చేస్తుంది.

లాగ్రాంజియన్ల పరస్పర చర్యలో వివిధ కణాల క్షేత్రాలు ఒక బిందువుకు సూచించబడటం వల్ల గణనలలో అనంతం కనిపించింది. x, అనగా, కణాలు పాయింట్‌లాగా ఉన్నాయని మరియు నాలుగు-డైమెన్షనల్ స్పేస్-టైమ్ చిన్న దూరాల వరకు ఫ్లాట్‌గా ఉంటుందని భావించబడుతుంది. వాస్తవానికి, ఈ అంచనాలు అనేక విధాలుగా తప్పుగా ఉన్నాయి. కారణాలు:

ఎ) నిజమైన E. h., పరిమిత ద్రవ్యరాశి యొక్క వాహకాలుగా, మనం పదార్థం యొక్క అనంత సాంద్రతను నివారించాలనుకుంటే, చాలా చిన్నదైనప్పటికీ, పరిమిత కొలతలు ఆపాదించడం చాలా సహజం;

బి) చిన్న దూరాల వద్ద స్పేస్-టైమ్ యొక్క లక్షణాలు దాని స్థూల లక్షణాల నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. లక్షణాలు (ఒక నిర్దిష్ట లక్షణ దూరం నుండి ప్రారంభించి, సాధారణంగా అంటారు ప్రాథమిక పొడవు);

c) అతి చిన్న దూరాల వద్ద (~ 10 -33 సెం.మీ.) రేఖాగణిత మార్పులు ప్రభావితమవుతాయి. క్వాంటం గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం కారణంగా స్పేస్-టైమ్ యొక్క లక్షణాలు ప్రభావాలు (మెట్రిక్ హెచ్చుతగ్గులు; చూడండి గురుత్వాకర్షణ క్వాంటం సిద్ధాంతం).

బహుశా ఈ కారణాలు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. కాబట్టి, ఇది గురుత్వాకర్షణను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది గరిష్ట ప్రభావాలు. సహజంగా నిజమైన E.h పరిమాణానికి దారి తీస్తుంది. సుమారు 10 -33 సెం.మీ., మరియు ఫండమ్. పొడవు వాస్తవానికి పిలవబడే వాటితో సమానంగా ఉండవచ్చు. ప్లాంక్ పొడవు l Pl = 10 -33 సెం.మీ., ఎక్కడ x-గురుత్వాకర్షణ స్థిరమైన (M. మార్కోవ్, 1966). ఈ కారణాలలో ఏదైనా సిద్ధాంతం యొక్క మార్పు మరియు అనంతాల తొలగింపుకు దారితీయాలి, అయితే ఈ సవరణ యొక్క ఆచరణాత్మక అమలు చాలా కష్టంగా ఉండవచ్చు.

గురుత్వాకర్షణ ప్రభావాలను స్థిరంగా పరిగణనలోకి తీసుకునే ఆసక్తికరమైన అవకాశాలలో ఒకటి సూపర్‌సిమెట్రీ ఆలోచనలను గురుత్వాకర్షణకు పొడిగించడంతో ముడిపడి ఉంటుంది. పరస్పర చర్య (సిద్ధాంతం అతి గురుత్వాకర్షణ, ముఖ్యంగా విస్తరించిన సూపర్ గ్రావిటీ). గురుత్వాకర్షణ యొక్క జాయింట్ అకౌంటింగ్ మరియు ఇతర రకాల పరస్పర చర్యలు సిద్ధాంతంలో విభిన్న వ్యక్తీకరణల సంఖ్యలో గుర్తించదగిన తగ్గింపుకు దారితీస్తాయి, అయితే సూపర్ గ్రావిటీ అనేది గణనలలోని వ్యత్యాసాలను పూర్తిగా తొలగించడానికి దారితీస్తుందా అనేది ఖచ్చితంగా నిరూపించబడలేదు.

అందువల్ల, గ్రేట్ యూనిఫికేషన్ యొక్క ఆలోచనల తార్కిక ముగింపు అనేది E. ch యొక్క పరస్పర చర్యలను పరిగణనలోకి తీసుకునే సాధారణ పథకంలో గురుత్వాకర్షణ శక్తులను చేర్చడం. పరస్పర చర్యలు, ఇది చాలా తక్కువ దూరాలలో ప్రాథమికంగా ఉంటుంది. ఇది అన్ని రకాల పరస్పర చర్యల యొక్క ఏకకాల అకౌంటింగ్ ఆధారంగా చాలా ఎక్కువ ఇది E. h యొక్క భవిష్యత్తు సిద్ధాంతం యొక్క సృష్టిని ఆశించే అవకాశం ఉంది.

లిట్.:ప్రాథమిక కణాలు మరియు పరిహార క్షేత్రాలు. శని. ఆర్ట్., ట్రాన్స్. ఇంగ్లీష్ నుండి, M., 1964; కొక్కెడే యా., థియరీ ఆఫ్ క్వార్క్స్, ట్రాన్స్. ఇంగ్లీష్ నుండి, M.. 1971; మార్కోవ్ M. A., పదార్థం యొక్క స్వభావంపై, M., 1976; గ్లా-షో Sh., రంగు మరియు వాసనతో కూడిన క్వార్క్స్, ట్రాన్స్. ఆంగ్లం నుండి "UFN", 1976, సంపుటి. 119, v. 4, p. 715; బెర్న్‌స్టెయిన్ J., స్పాంటేనియస్ సిమెట్రీ బ్రేకింగ్, గేజ్ థియరీస్, హిగ్స్ మెకానిజం మొదలైనవి, పుస్తకంలో: క్వాంటం థియరీ ఆఫ్ గేజ్ ఫీల్డ్స్. శని. ఆర్ట్., ట్రాన్స్. ఇంగ్లీష్ నుండి, M., 1977 (న్యూస్ ఆఫ్ ఫండమెంటల్ ఫిజిక్స్, v. 8); బోగోలియుబోవ్ N. N., షిర్కోవ్ D. V., క్వాంటం ఫీల్డ్స్, 2వ ఎడిషన్., M., 1993; ఓకున్ L. B., లెప్టాన్స్ మరియు క్వార్క్స్, 2వ ఎడిషన్, M., 1990.

- పదార్థ వస్తువులు వాటి భాగాలుగా విభజించబడవు. ఈ నిర్వచనానికి అనుగుణంగా, భాగాలుగా విభజించబడే అణువులు, అణువులు మరియు పరమాణు కేంద్రకాలను ప్రాథమిక కణాలుగా వర్గీకరించలేము - ఒక అణువు కేంద్రకం మరియు కక్ష్య ఎలక్ట్రాన్‌లుగా విభజించబడింది, ఒక కేంద్రకం న్యూక్లియోన్‌లుగా విభజించబడింది. అదే సమయంలో, న్యూక్లియోన్లు, చిన్న మరియు మరింత ప్రాథమిక కణాలను కలిగి ఉంటాయి - క్వార్క్‌లు, ఈ క్వార్క్‌లుగా విభజించబడవు. అందువల్ల, న్యూక్లియోన్లు ప్రాథమిక కణాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. న్యూక్లియోన్ మరియు ఇతర హాడ్రాన్లు మరింత ప్రాథమిక కణాలతో కూడిన సంక్లిష్టమైన అంతర్గత నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి - క్వార్క్‌లు, హాడ్రాన్‌లను ప్రాథమిక కణాలు కాదు, కేవలం కణాలు అని పిలవడం మరింత సముచితం.
పరమాణు కేంద్రకాల కంటే కణాలు పరిమాణంలో చిన్నవి. న్యూక్లియైల కొలతలు 10 -13 - 10 -12 సెం.మీ. అతిపెద్ద కణాలు (న్యూక్లియోన్‌లతో సహా) క్వార్క్‌లను (రెండు లేదా మూడు) కలిగి ఉంటాయి మరియు వీటిని హాడ్రాన్‌లు అంటారు. వాటి కొలతలు ≈ 10 -13 సెం.మీ. నిర్మాణ రహిత (ప్రస్తుత జ్ఞానం యొక్క స్థాయిలో) పాయింట్ లాంటివి కూడా ఉన్నాయి (< 10 -17 см) частицы, которые называют фундаментальными. Это кварки, лептоны, фотон и некоторые другие. Всего известно несколько сот частиц. Это в подавляющем большинстве адроны.

టేబుల్ 1

ప్రాథమిక ఫెర్మియన్లు
పరస్పర చర్యలు				తరాలు			ఆరోపణ Q/e
			లెప్టాన్లు	ν ఇ	ν μ	ν τ
				ఇ	μ	τ
			క్వార్క్‌లు		సి	t	+2/3
					లు	బి	-1/3

ప్రాథమిక కణాలు 6 క్వార్క్‌లు మరియు 6 లెప్టాన్‌లు (టేబుల్ 1), స్పిన్ 1/2 (ఇవి ప్రాథమిక ఫెర్మియన్‌లు) మరియు స్పిన్ 1 (గ్లూవాన్, ఫోటాన్, W ± మరియు Z బోసాన్‌లు), అలాగే గ్రావిటాన్ (స్పిన్)తో కూడిన అనేక కణాలు. 2), ఫండమెంటల్ బోసన్స్ అని పిలుస్తారు (టేబుల్ 2). ఫండమెంటల్ ఫెర్మియన్లు మూడు గ్రూపులుగా (తరాలు) విభజించబడ్డాయి, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి 2 క్వార్క్‌లు మరియు 2 లెప్టాన్‌లను కలిగి ఉంటాయి. అన్ని పరిశీలించదగిన పదార్థం మొదటి తరం కణాలను కలిగి ఉంటుంది (క్వార్క్‌లు u, d, ఎలక్ట్రాన్ e -): న్యూక్లియోన్‌లు క్వార్క్‌లు u మరియు dతో తయారవుతాయి, న్యూక్లియైలు న్యూక్లియోన్‌లతో తయారవుతాయి. కక్ష్యలలోని ఎలక్ట్రాన్‌లతో కూడిన న్యూక్లియైలు పరమాణువులు మొదలైన వాటిని ఏర్పరుస్తాయి.

పట్టిక 2

ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలు
పరస్పర చర్య	ఫీల్డ్ క్వాంటం	వ్యాసార్థం, సెం.మీ	పరస్పర చర్య స్థిరంగా ఉంటుంది (పరిమాణం యొక్క క్రమం)	ఉదాహరణ వ్యక్తీకరణలు
బలమైన	గ్లూవాన్	10 -13	1	న్యూక్లియస్, హాడ్రాన్లు
విద్యుదయస్కాంత	γ-క్వాంటం		10 -2	అణువు
బలహీనమైన	W ±, Z	10 -16	10 -6	γ క్షయం
గురుత్వాకర్షణ	గురుత్వాకర్షణ	∞	10 -38	గురుత్వాకర్షణ

ప్రాథమిక బోసాన్‌ల పాత్ర ఏమిటంటే అవి కణాల మధ్య పరస్పర చర్యను గ్రహించడం, పరస్పర చర్యల యొక్క “వాహకాలు” కావడం. వివిధ పరస్పర చర్యల సమయంలో, కణాలు ప్రాథమిక బోసాన్‌లను మార్పిడి చేస్తాయి. కణాలు నాలుగు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటాయి - బలమైన (1), విద్యుదయస్కాంత (10 -2), బలహీనమైన (10 -6) మరియు గురుత్వాకర్షణ (10 -38). కుండలీకరణాల్లోని సంఖ్యలు 1 GeV కంటే తక్కువ శక్తి ప్రాంతంలో ప్రతి పరస్పర చర్య యొక్క సాపేక్ష బలాన్ని వర్గీకరిస్తాయి. క్వార్క్‌లు (మరియు హాడ్రాన్‌లు) అన్ని పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటాయి. లెప్టాన్లు బలమైన పరస్పర చర్యలో పాల్గొనవు. బలమైన పరస్పర చర్య యొక్క క్యారియర్ గ్లూవాన్ (8 రకాలు), విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య ఫోటాన్, బలహీనమైన పరస్పర చర్య W ± మరియు Z బోసాన్‌లు మరియు గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య గ్రావిటాన్.
స్వేచ్ఛా స్థితిలో ఉన్న అధిక సంఖ్యలో కణాల సంఖ్య అస్థిరంగా ఉంటుంది, అనగా. విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. కణాల లక్షణ జీవితకాలం 10 -24 –10 -6 సెకన్లు. ఉచిత న్యూట్రాన్ జీవితకాలం దాదాపు 900 సెకన్లు. ఎలక్ట్రాన్, ఫోటాన్, ఎలక్ట్రాన్ న్యూట్రినో మరియు బహుశా ప్రోటాన్ (మరియు వాటి యాంటీపార్టికల్స్) స్థిరంగా ఉంటాయి.
కణాల సైద్ధాంతిక వివరణకు ఆధారం క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతం. విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యలను వివరించడానికి, క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ (QED) ఉపయోగించబడుతుంది, బలహీనమైన మరియు విద్యుదయస్కాంత సంకర్షణలు సంయుక్తంగా ఏకీకృత సిద్ధాంతం ద్వారా వివరించబడ్డాయి - ఎలక్ట్రోవీక్ మోడల్ (ESM), బలమైన పరస్పర చర్య - క్వాంటం క్రోమోడైనమిక్స్ (QCD). క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌ల యొక్క బలమైన, విద్యుదయస్కాంత మరియు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలను వివరించే QCD మరియు ESM, స్టాండర్డ్ మోడల్ అనే సైద్ధాంతిక ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను ఏర్పరుస్తాయి.

మైక్రోవరల్డ్ యొక్క లోతులలోకి మరింత చొచ్చుకుపోవటం అణువుల స్థాయి నుండి ప్రాథమిక కణాల స్థాయికి మారడంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. 19వ శతాబ్దం చివరిలో మొదటి ప్రాథమిక కణం. ఎలక్ట్రాన్ కనుగొనబడింది, ఆపై 20వ శతాబ్దం మొదటి దశాబ్దాలలో. - ఫోటాన్, ప్రోటాన్, పాజిట్రాన్ మరియు న్యూట్రాన్.

రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం తరువాత, ఆధునిక ప్రయోగాత్మక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించడం వలన మరియు అన్నింటికంటే శక్తివంతమైన యాక్సిలరేటర్లు, అధిక శక్తులు మరియు అపారమైన వేగంతో కూడిన పరిస్థితులు సృష్టించబడతాయి, పెద్ద సంఖ్యలో ప్రాథమిక కణాల ఉనికి స్థాపించబడింది - 300. వాటిలో ప్రతిధ్వని, క్వార్క్‌లు మరియు వర్చువల్ పార్టికల్‌లతో సహా ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనబడినవి మరియు సిద్ధాంతపరంగా లెక్కించబడినవి రెండూ ఉన్నాయి.

పదం ప్రాథమిక కణంవాస్తవానికి ఏదైనా పదార్థ నిర్మాణాలకు ఆధారమైన సరళమైన, మరింత కుళ్ళిపోలేని కణాలు అని అర్థం. తరువాత, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు సూక్ష్మ వస్తువులకు సంబంధించి "ప్రాథమిక" పదం యొక్క మొత్తం సమావేశాన్ని గ్రహించారు. ఇప్పుడు కణాలకు ఒక నిర్మాణం లేదా మరొకటి ఉందని ఎటువంటి సందేహం లేదు, అయితే, చారిత్రాత్మకంగా స్థాపించబడిన పేరు ఉనికిలో ఉంది.

ప్రాథమిక కణాల యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు ద్రవ్యరాశి, ఛార్జ్, సగటు జీవితకాలం, స్పిన్ మరియు క్వాంటం సంఖ్యలు.

విశ్రాంతి ద్రవ్యరాశి ఎలక్ట్రాన్ యొక్క మిగిలిన ద్రవ్యరాశికి సంబంధించి ప్రాథమిక కణాలు నిర్ణయించబడతాయి, మిగిలిన ద్రవ్యరాశి లేని ప్రాథమిక కణాలు ఉన్నాయి - ఫోటాన్లు. ఈ ప్రమాణం ప్రకారం మిగిలిన కణాలు విభజించబడ్డాయి లెప్టాన్లు- కాంతి కణాలు (ఎలక్ట్రాన్ మరియు న్యూట్రినో); మీసన్స్- ఒకటి నుండి వెయ్యి ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి వరకు ద్రవ్యరాశితో మధ్యస్థ పరిమాణంలోని కణాలు; బార్యోన్స్- భారీ కణాలు, దీని ద్రవ్యరాశి వెయ్యి ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశిని మించి ఉంటుంది మరియు ఇందులో ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు, హైపరాన్లు మరియు అనేక ప్రతిధ్వనిలు ఉంటాయి.

విద్యుత్ ఛార్జ్ ప్రాథమిక కణాల యొక్క మరొక ముఖ్యమైన లక్షణం. అన్ని తెలిసిన కణాలు సానుకూల, ప్రతికూల లేదా సున్నా ఛార్జ్ కలిగి ఉంటాయి. ఫోటాన్ మరియు రెండు మీసన్‌లు మినహా ప్రతి కణం, వ్యతిరేక ఛార్జీలతో యాంటీపార్టికల్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. దాదాపు 1963–1964 ఉనికి గురించి ఒక పరికల్పన ముందుకు వచ్చింది క్వార్క్‌లు- పాక్షిక విద్యుత్ ఛార్జ్ కలిగిన కణాలు. ఈ పరికల్పన ఇంకా ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడలేదు.

జీవితకాలం ద్వారా కణాలు విభజించబడ్డాయి స్థిరమైన మరియు అస్థిరమైన . ఐదు స్థిరమైన కణాలు ఉన్నాయి: ఫోటాన్, రెండు రకాల న్యూట్రినోలు, ఎలక్ట్రాన్ మరియు ప్రోటాన్. ఇది మాక్రోబాడీస్ నిర్మాణంలో అత్యంత ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తున్న స్థిరమైన కణాలు. అన్ని ఇతర కణాలు అస్థిరంగా ఉంటాయి, అవి దాదాపు 10 -10 -10 -24 సెకన్ల వరకు ఉంటాయి, ఆ తర్వాత అవి క్షీణిస్తాయి. 10–23–10–22 సెకన్ల సగటు జీవితకాలం ఉన్న ప్రాథమిక కణాలను అంటారు ప్రతిధ్వనులు. వారి తక్కువ జీవితకాలం కారణంగా, అవి పరమాణువు లేదా పరమాణు కేంద్రకాన్ని విడిచిపెట్టకముందే కుళ్ళిపోతాయి. ప్రతిధ్వని స్థితులను సిద్ధాంతపరంగా లెక్కించారు; అవి నిజమైన ప్రయోగాలలో కనుగొనబడలేదు.

ఛార్జ్, ద్రవ్యరాశి మరియు జీవితకాలం పాటు, ప్రాథమిక కణాలు కూడా క్లాసికల్ ఫిజిక్స్‌లో అనలాగ్‌లు లేని భావనల ద్వారా వివరించబడ్డాయి: భావన తిరిగి . స్పిన్ అనేది దాని కదలికతో సంబంధం లేని కణం యొక్క అంతర్గత కోణీయ మొమెంటం. స్పిన్ లక్షణం స్పిన్ క్వాంటం సంఖ్య లు, ఇది పూర్ణాంకం (± 1) లేదా సగం పూర్ణాంకం (± 1/2) విలువలను తీసుకోవచ్చు. పూర్ణాంక స్పిన్‌తో కణాలు - బోసాన్లు, సగం పూర్ణాంకంతో – ఫెర్మియన్లు. ఎలక్ట్రాన్లు ఫెర్మియన్లుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. పౌలీ సూత్రం ప్రకారం, ఒక పరమాణువు ఒకే క్వాంటం సంఖ్యలతో ఒకటి కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉండకూడదు. n,m,ఎల్,లు. అదే సంఖ్య n తో వేవ్ ఫంక్షన్లకు అనుగుణంగా ఉండే ఎలక్ట్రాన్లు శక్తిలో చాలా దగ్గరగా ఉంటాయి మరియు అణువులో ఎలక్ట్రాన్ షెల్ను ఏర్పరుస్తాయి. l సంఖ్యలోని తేడాలు "సబ్‌షెల్"ని నిర్ణయిస్తాయి, మిగిలిన క్వాంటం సంఖ్యలు పైన పేర్కొన్న విధంగా దాని పూరకాన్ని నిర్ణయిస్తాయి.

ప్రాథమిక కణాల లక్షణాలలో మరొక ముఖ్యమైన ఆలోచన ఉంది పరస్పర చర్య. ముందుగా గుర్తించినట్లుగా, ప్రాథమిక కణాల మధ్య నాలుగు రకాల పరస్పర చర్యలు అంటారు: గురుత్వాకర్షణ,బలహీనమైన,విద్యుదయస్కాంతమరియు బలమైన(అణు).

విశ్రాంతి ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉన్న అన్ని కణాలు ( m 0), గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యలో పాల్గొంటాయి మరియు ఛార్జ్ చేయబడినవి కూడా విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యలో పాల్గొంటాయి. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో లెప్టాన్లు కూడా పాల్గొంటాయి. హాడ్రాన్లు నాలుగు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటాయి.

క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, అన్ని పరస్పర చర్యలు మార్పిడి కారణంగా జరుగుతాయి వర్చువల్ కణాలు , అంటే, కొన్ని ద్వితీయ ప్రభావాల ద్వారా వాటి యొక్క కొన్ని వ్యక్తీకరణల ద్వారా మాత్రమే ఉనికిని పరోక్షంగా అంచనా వేయగల కణాలు ( నిజమైన కణాలు పరికరాలను ఉపయోగించి నేరుగా రికార్డ్ చేయవచ్చు).

గురుత్వాకర్షణ, విద్యుదయస్కాంత, బలమైన మరియు బలహీనమైన - తెలిసిన నాలుగు రకాల పరస్పర చర్యలు గేజ్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు గేజ్ సమరూపతలతో వివరించబడ్డాయి. అంటే, అన్ని పరస్పర చర్యలు "అదే ఖాళీ నుండి" తయారు చేయబడ్డాయి. ఇది "తెలిసిన అన్ని తాళాలకు ఏకైక కీ"ని కనుగొనడం మరియు పరస్పర చర్యల రకాల మధ్య వ్యత్యాసాలు ఉన్న స్థితి నుండి ఒకే సూపర్‌సిమెట్రిక్ సూపర్‌ఫీల్డ్ ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహించే స్థితి నుండి విశ్వం యొక్క పరిణామాన్ని వివరించడం సాధ్యమవుతుందని ఇది మాకు ఆశను ఇస్తుంది. పదార్థం మరియు ఫీల్డ్ క్వాంటా యొక్క అన్ని రకాల కణాల మధ్య ఇంకా కనిపించలేదు.

ప్రాథమిక కణాలను వర్గీకరించడానికి భారీ సంఖ్యలో మార్గాలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, కణాలు ఫెర్మియాన్లుగా విభజించబడ్డాయి (ఫెర్మి కణాలు) - పదార్థం యొక్క కణాలు మరియు బోసాన్లు (బోస్ కణాలు) - ఫీల్డ్ క్వాంటా.

మరొక విధానం ప్రకారం, కణాలు 4 తరగతులుగా విభజించబడ్డాయి: ఫోటాన్లు, లెప్టాన్లు, మీసన్లు, బేరియన్లు.

ఫోటాన్లు (విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం క్వాంటా) విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటుంది, కానీ బలమైన, బలహీనమైన లేదా గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యలను కలిగి ఉండవు.

లెప్టాన్లు గ్రీకు పదం నుండి వారి పేరు వచ్చింది ఎల్eptos- సులభం. వీటిలో బలమైన పరస్పర చర్య లేని కణాలు ఉన్నాయి: మ్యూయాన్‌లు (μ – , μ+), ఎలక్ట్రాన్‌లు (е – , у +), ఎలక్ట్రాన్ న్యూట్రినోలు (v e – ,v e +) మరియు మ్యూయాన్ న్యూట్రినోలు (v – m, v + m). అన్ని లెప్టాన్‌లు ½ స్పిన్‌ను కలిగి ఉంటాయి మరియు అందువల్ల అవి ఫెర్మియన్‌లు. అన్ని లెప్టాన్లు బలహీనమైన పరస్పర చర్యను కలిగి ఉంటాయి. విద్యుదావేశం (అంటే మ్యూయాన్‌లు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లు) ఉన్నవి కూడా విద్యుదయస్కాంత శక్తిని కలిగి ఉంటాయి.

మీసన్స్ - బేరియన్ ఛార్జ్ అని పిలవబడే అస్థిర కణాలను బలంగా సంకర్షణ చేస్తుంది. వాటిలో ఉంది ఆర్-మీసన్స్, లేదా పియాన్స్ (π + , π – , π 0), TO-మీసన్స్, లేదా కాయాన్స్ (K +, K –, K 0), మరియు ఇది-మీసన్స్ (η) . బరువు TO-మీసన్స్ ~ 970me (494 MeV ఛార్జ్ మరియు 498 MeV న్యూట్రల్ కోసం TO-మీసన్స్). జీవితకాలం TO-మీసోన్‌లు 10 –8 సెకన్ల క్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అవి విచ్ఛిన్నమై ఏర్పడతాయి I-మీసోన్లు మరియు లెప్టాన్లు లేదా లెప్టాన్లు మాత్రమే. బరువు ఇది-మీసన్స్ 549 MeV (1074me), జీవితకాలం సుమారు 10–19 సె. ఈ-మీసోన్లు క్షీణించి π-మేసన్‌లు మరియు γ-ఫోటాన్‌లుగా ఏర్పడతాయి. లెప్టాన్‌ల మాదిరిగా కాకుండా, మీసోన్‌లు బలహీనమైన (మరియు, అవి ఛార్జ్ చేయబడితే, విద్యుదయస్కాంత) పరస్పర చర్యను మాత్రమే కాకుండా, బలమైన పరస్పర చర్యను కలిగి ఉంటాయి, అవి ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు, అలాగే మీసన్‌లు మరియు బేరియన్‌ల మధ్య పరస్పర చర్య సమయంలో వ్యక్తమవుతాయి. అన్ని మీసాన్లు సున్నా స్పిన్ కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి అవి బోసాన్లు.

తరగతి బార్యోన్స్ న్యూక్లియోన్‌లు (p,n) మరియు అస్థిర కణాలను న్యూక్లియోన్‌ల ద్రవ్యరాశి కంటే ఎక్కువ ద్రవ్యరాశితో మిళితం చేస్తుంది, వీటిని హైపరాన్‌లు అంటారు. అన్ని బార్యాన్‌లు బలమైన పరస్పర చర్యను కలిగి ఉంటాయి మరియు అందువల్ల, పరమాణు కేంద్రకాలతో చురుకుగా సంకర్షణ చెందుతాయి. అన్ని బార్యాన్‌ల స్పిన్ ½, కాబట్టి బార్యాన్‌లు ఫెర్మియన్‌లు. ప్రోటాన్ మినహా, అన్ని బారియన్లు అస్థిరంగా ఉంటాయి. బారియన్ల క్షయం సమయంలో, ఇతర కణాలతో పాటు, బేరియన్ తప్పనిసరిగా ఏర్పడుతుంది. ఈ నమూనా వ్యక్తీకరణలలో ఒకటి బేరియన్ ఛార్జ్ పరిరక్షణ చట్టం.

పైన జాబితా చేయబడిన కణాలతో పాటు, పెద్ద సంఖ్యలో బలంగా సంకర్షణ చెందే స్వల్పకాలిక కణాలు కనుగొనబడ్డాయి, వీటిని అంటారు ప్రతిధ్వనులు . ఈ కణాలు రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ప్రాథమిక కణాల ద్వారా ఏర్పడిన ప్రతిధ్వని స్థితులు. ప్రతిధ్వని జీవితకాలం ~ మాత్రమే 10 –23 –10 –22 సె.

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్, అలాగే కాంప్లెక్స్ మైక్రోపార్టికల్స్, అవి పదార్థం గుండా వెళుతున్నప్పుడు వదిలివేసే జాడలకు ధన్యవాదాలు. జాడల స్వభావం కణాల ఛార్జ్, దాని శక్తి, మొమెంటం మొదలైన వాటి యొక్క సంకేతాన్ని నిర్ధారించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఛార్జ్ చేయబడిన కణాలు వాటి మార్గంలో అణువుల అయనీకరణకు కారణమవుతాయి. తటస్థ కణాలు జాడలను వదిలివేయవు, కానీ అవి చార్జ్డ్ కణాలుగా క్షీణించిన సమయంలో లేదా ఏదైనా కేంద్రకంతో ఢీకొనే సమయంలో తమను తాము బహిర్గతం చేయగలవు. పర్యవసానంగా, తటస్థ కణాలు చివరికి అవి ఉత్పత్తి చేసే చార్జ్డ్ కణాల వల్ల కలిగే అయనీకరణం ద్వారా కూడా గుర్తించబడతాయి.

పార్టికల్స్ మరియు యాంటీపార్టికల్స్. 1928లో, ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త P. డిరాక్ ఎలక్ట్రాన్ కోసం ఒక సాపేక్ష క్వాంటం మెకానికల్ సమీకరణాన్ని కనుగొనగలిగాడు, దాని నుండి అనేక విశేషమైన పరిణామాలు అనుసరించబడ్డాయి. అన్నింటిలో మొదటిది, ఈ సమీకరణం నుండి ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్వంత అయస్కాంత క్షణం యొక్క స్పిన్ మరియు సంఖ్యా విలువ ఎటువంటి అదనపు అంచనాలు లేకుండా సహజంగా పొందబడతాయి. అందువల్ల, స్పిన్ అనేది క్వాంటం మరియు సాపేక్ష పరిమాణం రెండూ అని తేలింది. కానీ ఇది డైరాక్ సమీకరణం యొక్క ప్రాముఖ్యతను కోల్పోదు. ఇది ఎలక్ట్రాన్ యొక్క యాంటీపార్టికల్ ఉనికిని అంచనా వేయడం కూడా సాధ్యం చేసింది - పాజిట్రాన్. డైరాక్ సమీకరణం నుండి, ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ యొక్క మొత్తం శక్తికి సానుకూల విలువలు మాత్రమే కాకుండా ప్రతికూల విలువలు కూడా పొందబడతాయి. సమీకరణం యొక్క అధ్యయనాలు ఇచ్చిన కణ మొమెంటం కోసం, శక్తులకు సంబంధించిన సమీకరణానికి పరిష్కారాలు ఉన్నాయి: .

గొప్ప ప్రతికూల శక్తి మధ్య (- mఇ తో 2) మరియు అతి తక్కువ సానుకూల శక్తి (+ mఇ సి 2) గ్రహించలేని శక్తి విలువల విరామం ఉంది. ఈ విరామం యొక్క వెడల్పు 2 mఇ తో 2. పర్యవసానంగా, శక్తి ఈజెన్వాల్యూస్ యొక్క రెండు ప్రాంతాలు పొందబడతాయి: ఒకటి ప్రారంభమవుతుంది + mఇ తో 2 మరియు +∞ వరకు విస్తరిస్తుంది, మరొకటి దీని నుండి మొదలవుతుంది – mఇ తో 2 మరియు –∞ వరకు విస్తరించింది.

ప్రతికూల శక్తి ఉన్న కణం చాలా విచిత్రమైన లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి. తక్కువ మరియు తక్కువ శక్తితో (అంటే, ప్రతికూల శక్తి పరిమాణంలో పెరుగుతున్నప్పుడు) రాష్ట్రాలలోకి మారడం, అది రేడియేషన్ రూపంలో శక్తిని విడుదల చేయగలదు మరియు, నుండి | ఇ| అనియంత్రిత, ప్రతికూల శక్తి కలిగిన ఒక కణం అనంతమైన పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని విడుదల చేయగలదు. ఇదే విధమైన ముగింపు క్రింది విధంగా చేరుకోవచ్చు: సంబంధం నుండి ఇ=mఇ తో 2 ప్రతికూల శక్తి ఉన్న ఒక కణం కూడా ప్రతికూల ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది. బ్రేకింగ్ ఫోర్స్ ప్రభావంతో, ప్రతికూల ద్రవ్యరాశి కలిగిన కణం వేగాన్ని తగ్గించకూడదు, కానీ వేగవంతం చేస్తుంది, బ్రేకింగ్ ఫోర్స్ యొక్క మూలంపై అనంతమైన పెద్ద మొత్తంలో పని చేస్తుంది. ఈ ఇబ్బందుల దృష్ట్యా, ప్రతికూల శక్తి ఉన్న రాష్ట్రాన్ని అసంబద్ధ ఫలితాలకు దారితీసే పరిగణన నుండి మినహాయించాలని అంగీకరించడం అవసరం అనిపిస్తుంది. అయితే, ఇది క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క కొన్ని సాధారణ సూత్రాలకు విరుద్ధంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, డిరాక్ వేరే మార్గాన్ని ఎంచుకున్నాడు. ప్రతికూల శక్తితో ఎలక్ట్రాన్ల పరివర్తనాలు సాధారణంగా ఎలక్ట్రాన్లచే ఆక్రమించబడిన అన్ని స్థాయిలు ప్రతికూల శక్తితో ఉన్నందున సాధారణంగా గమనించబడవని అతను ప్రతిపాదించాడు.

డిరాక్ ప్రకారం, వాక్యూమ్ అనేది అన్ని స్థాయిల ప్రతికూల శక్తి ఎలక్ట్రాన్లచే ఆక్రమించబడిన స్థితి, మరియు సానుకూల శక్తితో స్థాయిలు ఉచితం. నిషేధించబడిన బ్యాండ్ క్రింద ఉన్న అన్ని స్థాయిలు మినహాయింపు లేకుండా ఆక్రమించబడినందున, ఈ స్థాయిలలో ఎలక్ట్రాన్లు ఏ విధంగానూ తమను తాము బహిర్గతం చేయవు. ప్రతికూల స్థాయిలలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లలో ఒకదానికి శక్తి ఇచ్చినట్లయితే ఇ≥ 2mఇ తో 2, అప్పుడు ఈ ఎలక్ట్రాన్ సానుకూల శక్తితో స్థితికి వెళుతుంది మరియు సానుకూల ద్రవ్యరాశి మరియు ప్రతికూల చార్జ్ ఉన్న కణం వలె సాధారణ మార్గంలో ప్రవర్తిస్తుంది. ఈ మొదటి సిద్ధాంతపరంగా అంచనా వేయబడిన కణాన్ని పాజిట్రాన్ అంటారు. పాజిట్రాన్ ఎలక్ట్రాన్‌ను కలిసినప్పుడు, అవి నిర్మూలించబడతాయి (అదృశ్యమవుతాయి) - ఎలక్ట్రాన్ సానుకూల స్థాయి నుండి ఖాళీగా ఉన్న ప్రతికూల స్థాయికి కదులుతుంది. ఈ స్థాయిల మధ్య వ్యత్యాసానికి సంబంధించిన శక్తి రేడియేషన్ రూపంలో విడుదలవుతుంది. అంజీర్లో. 4, బాణం 1 ఎలక్ట్రాన్-పాజిట్రాన్ జత యొక్క సృష్టి ప్రక్రియను వర్ణిస్తుంది మరియు బాణం 2 - వాటి వినాశనం. "వినాశనం" అనే పదాన్ని అక్షరాలా తీసుకోకూడదు. ముఖ్యంగా, సంభవించేది అదృశ్యం కాదు, కానీ కొన్ని కణాలు (ఎలక్ట్రాన్ మరియు పాజిట్రాన్) మరికొన్ని (γ-ఫోటాన్లు)గా మారడం.

వాటి యాంటీపార్టికల్స్‌తో సమానంగా ఉండే కణాలు ఉన్నాయి (అంటే వాటికి యాంటీపార్టికల్స్ లేవు). అటువంటి కణాలను ఖచ్చితంగా తటస్థంగా పిలుస్తారు. వీటిలో ఫోటాన్, π 0 మీసన్ మరియు η మీసన్ ఉన్నాయి. వాటి యాంటీపార్టికల్స్‌తో సమానమైన కణాలు వినాశనం చేయగలవు. అయితే, వాటిని ఇతర కణాలుగా మార్చలేమని దీని అర్థం కాదు.

బార్యాన్‌లకు (అంటే, న్యూక్లియాన్‌లు మరియు హైపెరాన్‌లు) బేరియన్ ఛార్జ్ (లేదా బేరియన్ సంఖ్య) కేటాయించబడితే IN= +1, యాంటీబారియన్లు - బేరియన్ ఛార్జ్ IN= –1, మరియు అన్ని ఇతర కణాలు బేరియన్ ఛార్జ్ కలిగి ఉంటాయి IN= 0, అప్పుడు బేరియన్లు మరియు యాంటీబారియన్ల భాగస్వామ్యంతో సంభవించే అన్ని ప్రక్రియలు ఛార్జ్ బారియన్ల పరిరక్షణ ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి, ప్రక్రియలు విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క పరిరక్షణ ద్వారా వర్గీకరించబడినట్లే. బేరియన్ ఛార్జ్ యొక్క పరిరక్షణ చట్టం మృదువైన బేరియన్, ప్రోటాన్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. భౌతిక వ్యవస్థను వివరించే అన్ని పరిమాణాల రూపాంతరం, దీనిలో అన్ని కణాలు యాంటీపార్టికల్స్‌తో భర్తీ చేయబడతాయి (ఉదాహరణకు, ప్రోటాన్‌లతో ఎలక్ట్రాన్‌లు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లతో ప్రోటాన్‌లు మొదలైనవి), సంయోగ ఛార్జ్ అంటారు.

వింత కణాలు.TO-మీసోన్‌లు మరియు హైపెరాన్‌లు XX శతాబ్దం 50వ దశకం ప్రారంభంలో కాస్మిక్ కిరణాలలో భాగంగా కనుగొనబడ్డాయి. 1953 నుండి, అవి యాక్సిలరేటర్లలో ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. ఈ కణాల ప్రవర్తన చాలా అసాధారణంగా మారినందున వాటిని వింతగా పిలుస్తారు. వింత కణాల అసాధారణ ప్రవర్తన ఏమిటంటే, అవి 10–23 సెకన్ల క్రమం యొక్క లక్షణ సమయంతో బలమైన పరస్పర చర్యల కారణంగా స్పష్టంగా జన్మించాయి మరియు వాటి జీవితకాలం 10–8–10–10 సెకన్ల క్రమంలో మారింది. బలహీనమైన పరస్పర చర్యల ఫలితంగా కణాల క్షయం సంభవిస్తుందని తరువాతి పరిస్థితి సూచించింది. వింత కణాలు ఎందుకు ఎక్కువ కాలం జీవించాయో పూర్తిగా అస్పష్టంగా ఉంది. λ-హైపెరాన్ యొక్క సృష్టి మరియు క్షయం రెండింటిలోనూ ఒకే కణాలు (π-మీసోన్లు మరియు ప్రోటాన్లు) పాల్గొంటాయి కాబట్టి, రెండు ప్రక్రియల రేటు (అంటే సంభావ్యత) చాలా భిన్నంగా ఉండటం ఆశ్చర్యంగా ఉంది. వింత కణాలు జంటగా పుడుతాయని తదుపరి పరిశోధనలో తేలింది. రెండు వింత కణాల ఉనికి వాటి అభివ్యక్తికి అవసరం అనే వాస్తవం కారణంగా కణ క్షయంలో బలమైన పరస్పర చర్యలు పాత్ర పోషించలేవనే ఆలోచనకు ఇది దారితీసింది. అదే కారణంతో, వింత కణాల యొక్క ఒకే సృష్టి అసాధ్యంగా మారుతుంది.

వింత కణాల యొక్క ఏక ఉత్పత్తి నిషేధాన్ని వివరించడానికి, M. గెల్-మాన్ మరియు K. నిషిజిమా ఒక కొత్త క్వాంటం సంఖ్యను ప్రవేశపెట్టారు, దీని మొత్తం విలువ, వారి ఊహ ప్రకారం, బలమైన పరస్పర చర్యల క్రింద భద్రపరచబడాలి. ఇది క్వాంటం సంఖ్య ఎస్అని పేరు పెట్టారు కణం యొక్క వింత. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో, విచిత్రం భద్రపరచబడకపోవచ్చు. అందువల్ల, ఇది బలంగా సంకర్షణ చెందే కణాలకు మాత్రమే ఆపాదించబడుతుంది - మీసోన్లు మరియు బేరియన్లు.

న్యూట్రినో.బలమైన లేదా విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యలలో పాల్గొనని ఏకైక కణం న్యూట్రినో. అన్ని కణాలు పాల్గొనే గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యను మినహాయించి, న్యూట్రినోలు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో మాత్రమే పాల్గొంటాయి.

చాలా కాలంగా, న్యూట్రినో యాంటిన్యూట్రినో నుండి ఎలా భిన్నంగా ఉంటుందో అస్పష్టంగానే ఉంది. మిశ్రమ సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం యొక్క ఆవిష్కరణ ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడం సాధ్యం చేసింది: అవి హెలిసిటీలో విభిన్నంగా ఉంటాయి. కింద హెలిసిటీప్రేరణ యొక్క దిశల మధ్య ఒక నిర్దిష్ట సంబంధం అర్థం అవుతుంది ఆర్మరియు తిరిగి ఎస్కణాలు. స్పిన్ మరియు మొమెంటం ఒకే దిశలో ఉంటే హెలిసిటీ సానుకూలంగా పరిగణించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, కణ కదలిక దిశ ( ఆర్) మరియు స్పిన్‌కు సంబంధించిన "భ్రమణం" యొక్క దిశ కుడిచేతి స్క్రూను ఏర్పరుస్తుంది. స్పిన్ మరియు మొమెంటం వ్యతిరేక దిశలో ఉన్నప్పుడు, హెలిసిటీ ప్రతికూలంగా ఉంటుంది (అనువాద కదలిక మరియు "భ్రమణం" ఎడమ చేతి స్క్రూను ఏర్పరుస్తాయి). యాంగ్, లీ, లాండౌ మరియు సలామ్ అభివృద్ధి చేసిన రేఖాంశ న్యూట్రినోల సిద్ధాంతం ప్రకారం, ప్రకృతిలో ఉన్న అన్ని న్యూట్రినోలు, వాటి మూలం యొక్క పద్ధతితో సంబంధం లేకుండా, ఎల్లప్పుడూ పూర్తిగా రేఖాంశంగా ధ్రువపరచబడతాయి (అనగా, వాటి స్పిన్ మొమెంటంకు సమాంతరంగా లేదా వ్యతిరేక సమాంతరంగా ఉంటుంది. ఆర్) న్యూట్రినో ఉంది ప్రతికూల(ఎడమ) హెలిసిటీ (దిశల నిష్పత్తికి అనుగుణంగా ఎస్మరియు ఆర్, అంజీర్లో చూపబడింది. 5 (బి), యాంటిన్యూట్రినో - పాజిటివ్ (కుడి చేతి) హెలిసిటీ (ఎ). అందువల్ల, హెలిసిటీ అనేది న్యూట్రినోలను యాంటిన్యూట్రినోల నుండి వేరు చేస్తుంది.

అన్నం. 5.ప్రాథమిక కణాల హెలిసిటీ పథకం

ప్రాథమిక కణాల సిస్టమాటిక్స్.ప్రాథమిక కణాల ప్రపంచంలో గమనించిన నమూనాలను పరిరక్షణ చట్టాల రూపంలో రూపొందించవచ్చు. ఇలాంటి చట్టాలు ఇప్పటికే చాలా పేరుకుపోయాయి. వాటిలో కొన్ని ఖచ్చితమైనవి కావు, కానీ సుమారుగా మాత్రమే ఉంటాయి. ప్రతి పరిరక్షణ చట్టం వ్యవస్థ యొక్క నిర్దిష్ట సమరూపతను వ్యక్తపరుస్తుంది. మొమెంటం పరిరక్షణ చట్టాలు ఆర్, కోణీయ మొమెంటం ఎల్మరియు శక్తి ఇస్థలం మరియు సమయం యొక్క సమరూపత యొక్క లక్షణాలను ప్రతిబింబిస్తుంది: పరిరక్షణ ఇసమయం యొక్క సజాతీయత, సంరక్షణ యొక్క పరిణామం ఆర్స్థలం యొక్క సజాతీయత మరియు సంరక్షణ కారణంగా ఎల్- దాని ఐసోట్రోపి. సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం కుడి మరియు ఎడమ మధ్య సమరూపతతో ముడిపడి ఉంటుంది ( ఆర్- మార్పులేనిది). ఛార్జ్ సంయోగానికి సంబంధించి సమరూపత (కణాలు మరియు యాంటీపార్టికల్స్ యొక్క సమరూపత) ఛార్జ్ సమానత్వం యొక్క పరిరక్షణకు దారితీస్తుంది ( తో- మార్పులేనిది). విద్యుత్, బేరియన్ మరియు లెప్టాన్ ఛార్జీల పరిరక్షణ నియమాలు ప్రత్యేక సమరూపతను వ్యక్తపరుస్తాయి తో- విధులు. చివరగా, ఐసోటోపిక్ స్పిన్ యొక్క పరిరక్షణ చట్టం ఐసోటోపిక్ స్పేస్ యొక్క ఐసోట్రోపీని ప్రతిబింబిస్తుంది. పరిరక్షణ చట్టాలలో ఒకదానిని పాటించడంలో వైఫల్యం అంటే ఈ పరస్పర చర్యలో సంబంధిత రకమైన సమరూపతను ఉల్లంఘించడం.

ప్రాథమిక కణాల ప్రపంచంలో కింది నియమం వర్తిస్తుంది: పరిరక్షణ చట్టాలచే నిషేధించబడని ప్రతిదీ అనుమతించబడుతుంది. రెండోది కణాల పరస్పర మార్పిడిని నియంత్రించే మినహాయింపు నియమాల పాత్రను పోషిస్తుంది. అన్నింటిలో మొదటిది, శక్తి, మొమెంటం మరియు ఎలెక్ట్రిక్ ఛార్జ్ యొక్క పరిరక్షణ చట్టాలను గమనించండి. ఈ మూడు చట్టాలు ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని వివరిస్తాయి. శక్తి మరియు మొమెంటం పరిరక్షణ నుండి, క్షయం ఉత్పత్తుల యొక్క మొత్తం మిగిలిన ద్రవ్యరాశి క్షీణిస్తున్న కణం యొక్క మిగిలిన ద్రవ్యరాశి కంటే తక్కువగా ఉండాలి. దీని అర్థం ఎలక్ట్రాన్ న్యూట్రినోలు మరియు ఫోటాన్‌లుగా మాత్రమే క్షీణిస్తుంది. కానీ ఈ కణాలు విద్యుత్ తటస్థంగా ఉంటాయి. కాబట్టి ఎలక్ట్రాన్ దాని ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్‌ను బదిలీ చేయడానికి ఎవరూ లేరని తేలింది, కాబట్టి ఇది స్థిరంగా ఉంటుంది.

క్వార్క్స్.ఎలిమెంటరీ అని పిలువబడే చాలా కణాలు ఉన్నాయి, వాటి ప్రాథమిక స్వభావంపై తీవ్రమైన సందేహాలు తలెత్తాయి. బలంగా సంకర్షణ చెందే ప్రతి కణాలు మూడు స్వతంత్ర సంకలిత క్వాంటం సంఖ్యల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి: ఛార్జ్ ప్ర, హైపర్ఛార్జ్ యుమరియు బేరియన్ ఛార్జ్ IN. ఈ విషయంలో, అన్ని కణాలు మూడు ప్రాథమిక కణాల నుండి నిర్మించబడుతున్నాయని ఒక పరికల్పన తలెత్తింది - ఈ ఛార్జీల వాహకాలు. 1964లో, గెల్-మాన్ మరియు అతనితో సంబంధం లేకుండా, స్విస్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జ్వేగ్ ఒక పరికల్పనను ముందుకు తెచ్చారు, దీని ప్రకారం అన్ని ప్రాథమిక కణాలు క్వార్క్స్ అని పిలువబడే మూడు కణాల నుండి నిర్మించబడ్డాయి. ఈ కణాలకు పాక్షిక క్వాంటం సంఖ్యలు కేటాయించబడతాయి, ప్రత్యేకించి, +⅔కి సమానమైన విద్యుత్ ఛార్జ్; –⅓; ప్రతి మూడు క్వార్క్‌లకు వరుసగా +⅓. ఈ క్వార్క్‌లు సాధారణంగా అక్షరాలతో సూచించబడతాయి యు,డి,ఎస్. క్వార్క్‌లతో పాటు, యాంటీక్వార్క్‌లు పరిగణించబడతాయి ( u,డి,లు). ఈ రోజు వరకు, 12 క్వార్క్‌లు తెలుసు - 6 క్వార్క్‌లు మరియు 6 యాంటీక్వార్క్‌లు. మీసోన్లు క్వార్క్-యాంటిక్వార్క్ జత నుండి ఏర్పడతాయి మరియు మూడు క్వార్క్‌ల నుండి బార్యాన్‌లు ఏర్పడతాయి. ఉదాహరణకు, ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్ మూడు క్వార్క్‌లతో కూడి ఉంటాయి, ఇది ప్రోటాన్ లేదా న్యూట్రాన్‌ను రంగులేనిదిగా చేస్తుంది. దీని ప్రకారం, బలమైన పరస్పర చర్యల యొక్క మూడు ఛార్జీలు ప్రత్యేకించబడ్డాయి - ఎరుపు ( ఆర్), పసుపు ( వై) మరియు ఆకుపచ్చ ( జి).

ప్రతి క్వార్క్‌కు ఒకే అయస్కాంత క్షణం (µV) కేటాయించబడుతుంది, దీని విలువ సిద్ధాంతం నుండి నిర్ణయించబడదు. ఈ ఊహ ఆధారంగా చేసిన గణనలు ప్రోటాన్ కోసం అయస్కాంత క్షణం μp విలువను ఇస్తాయి = μ kv, మరియు న్యూట్రాన్ μn కోసం = – ⅔μ చదరపు.

అందువలన, అయస్కాంత కదలికల నిష్పత్తికి μp విలువ లభిస్తుంది / μn = –⅔, ప్రయోగాత్మక విలువతో అద్భుతమైన ఒప్పందంలో.

ప్రాథమికంగా, క్వార్క్ యొక్క రంగు (విద్యుత్ చార్జ్ యొక్క చిహ్నం వంటిది) క్వార్క్‌ల పరస్పర ఆకర్షణ మరియు వికర్షణను నిర్ణయించే ఆస్తిలో వ్యత్యాసాన్ని వ్యక్తపరచడం ప్రారంభించింది. వివిధ పరస్పర చర్యల క్షేత్రాల క్వాంటాతో సారూప్యత ద్వారా (విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యలలో ఫోటాన్లు, ఆర్-బలమైన పరస్పర చర్యలలో మీసోన్‌లు మొదలైనవి) క్వార్క్‌ల మధ్య పరస్పర చర్యను నిర్వహించే కణాలు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి. ఈ కణాలకు పేరు పెట్టారు గ్లూన్లు. అవి ఒక క్వార్క్ నుండి మరొకదానికి రంగును బదిలీ చేస్తాయి, దీని వలన క్వార్క్‌లు కలిసి ఉంటాయి. క్వార్క్ భౌతిక శాస్త్రంలో, నిర్బంధ పరికల్పన రూపొందించబడింది (ఇంగ్లీష్ నుండి. నిర్బంధాలు– క్యాప్చర్) క్వార్క్‌లు, దీని ప్రకారం మొత్తం నుండి క్వార్క్‌ను తీసివేయడం అసాధ్యం. ఇది మొత్తం యొక్క మూలకం వలె మాత్రమే ఉంటుంది. భౌతిక శాస్త్రంలో క్వార్క్‌లు నిజమైన కణాలుగా ఉన్నాయని విశ్వసనీయంగా నిరూపించబడింది.

క్వార్క్‌ల ఆలోచన చాలా ఫలవంతమైనది. ఇది ఇప్పటికే తెలిసిన కణాలను క్రమబద్ధీకరించడం మాత్రమే కాకుండా, కొత్త వాటి యొక్క మొత్తం శ్రేణిని అంచనా వేయడం కూడా సాధ్యం చేసింది. ప్రాథమిక కణాల భౌతిక శాస్త్రంలో అభివృద్ధి చెందిన పరిస్థితి 1869లో D.I. మెండెలెవ్‌చే ఆవర్తన నియమాన్ని కనుగొన్న తర్వాత పరమాణు భౌతిక శాస్త్రంలో సృష్టించిన పరిస్థితిని గుర్తుచేస్తుంది. ఈ చట్టం యొక్క సారాంశం క్వాంటం మెకానిక్స్ సృష్టించిన 60 సంవత్సరాల తర్వాత మాత్రమే స్పష్టం చేయబడినప్పటికీ, అప్పటికి తెలిసిన రసాయన మూలకాలను క్రమబద్ధీకరించడం సాధ్యమైంది మరియు అదనంగా, కొత్త మూలకాల ఉనికి మరియు వాటి లక్షణాల అంచనాకు దారితీసింది. . అదే విధంగా, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ప్రాథమిక కణాలను క్రమబద్ధీకరించడం నేర్చుకున్నారు మరియు అభివృద్ధి చెందిన వర్గీకరణ అరుదైన సందర్భాల్లో, కొత్త కణాల ఉనికిని అంచనా వేయడం మరియు వాటి లక్షణాలను అంచనా వేయడం సాధ్యమైంది.

కాబట్టి, ప్రస్తుతం, క్వార్క్‌లు మరియు లెప్టాన్‌లను నిజంగా ప్రాథమికంగా పరిగణించవచ్చు; వాటిలో 12 ఉన్నాయి, లేదా యాంటీ-చాటిట్‌లతో కలిపి - 24. అదనంగా, నాలుగు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలను (ఇంటరాక్షన్ క్వాంటా) అందించే కణాలు ఉన్నాయి. వీటిలో 13 కణాలు ఉన్నాయి: గ్రావిటాన్, ఫోటాన్, W± - మరియు Z-కణాలు మరియు 8 గ్లూవాన్లు.

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ యొక్క ప్రస్తుత సిద్ధాంతాలు సిరీస్ ప్రారంభం ఏమిటో సూచించలేవు: పరమాణువులు, కేంద్రకాలు, హాడ్రాన్లు, క్వార్క్‌లుఈ శ్రేణిలో, ప్రతి మరింత సంక్లిష్టమైన పదార్థ నిర్మాణం ఒక భాగం వలె సరళమైనదాన్ని కలిగి ఉంటుంది. స్పష్టంగా, ఇది నిరవధికంగా కొనసాగదు. భౌతిక నిర్మాణాల యొక్క వివరించిన గొలుసు ప్రాథమికంగా భిన్నమైన స్వభావం గల వస్తువులపై ఆధారపడి ఉంటుందని భావించబడింది. అటువంటి వస్తువులు పాయింట్‌లాగా ఉండకపోవచ్చని, అయితే చాలా చిన్న (~10‑33 సెం.మీ.) నిర్మాణాలు ఉన్నప్పటికీ విస్తరించి ఉన్నాయని చూపబడింది. సూపర్ స్ట్రింగ్స్.మా నాలుగు డైమెన్షనల్ స్పేస్‌లో వివరించిన ఆలోచన వాస్తవమైనది కాదు. భౌతికశాస్త్రం యొక్క ఈ ప్రాంతం సాధారణంగా చాలా వియుక్తమైనది మరియు ప్రాథమిక కణాల సిద్ధాంతాలలో అంతర్లీనంగా ఉన్న ఆలోచనల అవగాహనను సులభతరం చేయడంలో సహాయపడే దృశ్య నమూనాలను కనుగొనడం చాలా కష్టం. అయినప్పటికీ, ఈ సిద్ధాంతాలు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు "అత్యంత ప్రాథమిక" సూక్ష్మ-వస్తువుల పరస్పర పరివర్తన మరియు పరస్పర ఆధారపడటాన్ని వ్యక్తీకరించడానికి అనుమతిస్తాయి, నాలుగు-డైమెన్షనల్ స్పేస్-టైమ్ లక్షణాలతో వాటి కనెక్షన్. అత్యంత ఆశాజనకంగా పిలవబడేది M-సిద్ధాంతం (M – నుండి రహస్యం- చిక్కు, రహస్యం). ఆమె ఆపరేషన్ చేస్తోంది పన్నెండు డైమెన్షనల్ స్పేస్ . అంతిమంగా, మనం నేరుగా గ్రహించే నాలుగు-డైమెన్షనల్ ప్రపంచానికి పరివర్తన సమయంలో, అన్ని "అదనపు" కొలతలు "కూలిపోతాయి." M- సిద్ధాంతం ఇప్పటివరకు నాలుగు ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలను ఒకదానికి తగ్గించడం సాధ్యం చేసే ఏకైక సిద్ధాంతం - అని పిలవబడేది మహాశక్తి. M- సిద్ధాంతం వివిధ ప్రపంచాల ఉనికిని అనుమతిస్తుంది మరియు మన ప్రపంచం యొక్క ఆవిర్భావాన్ని నిర్ధారించే పరిస్థితులను ఏర్పాటు చేయడం కూడా చాలా ముఖ్యం. M-సిద్ధాంతం ఇంకా తగినంతగా అభివృద్ధి చెందలేదు. ఫైనల్ అవుతుందని భావిస్తున్నారు "ప్రతిదీ సిద్ధాంతం" M-థియరీ ఆధారంగా 21వ శతాబ్దంలో నిర్మించబడుతుంది.

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్- ప్రాథమిక, మరింత విడదీయరాని కణాలు, వీటిలో అన్ని పదార్థాలు ఉన్నాయని నమ్ముతారు. ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రంలో, "ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్" అనే పదాన్ని సాధారణంగా పరమాణువులు (అణువు చూడండి) లేదా పరమాణు కేంద్రకాలు (అటామిక్ న్యూక్లియస్ చూడండి) కాని పదార్థం యొక్క చిన్న కణాల యొక్క పెద్ద సమూహాన్ని సూచించడానికి ఉపయోగిస్తారు. మినహాయింపు హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క కేంద్రకం - ప్రోటాన్.

20వ శతాబ్దపు 80వ దశకం నాటికి, శాస్త్రానికి 500 కంటే ఎక్కువ ప్రాథమిక కణాలు తెలుసు, వాటిలో చాలా వరకు అస్థిరమైనవి. ప్రాథమిక కణాలలో ప్రోటాన్ (p), న్యూట్రాన్ (n), ఎలక్ట్రాన్ (e), ఫోటాన్ (γ), పై-మెసన్స్ (π), మ్యూయాన్‌లు (μ), హెవీ లెప్టాన్‌లు (τ +, τ -), మూడు రకాల న్యూట్రినోలు ఉన్నాయి - ఎలక్ట్రానిక్ (V e), మ్యూయోనిక్ (V μ) మరియు హెవీ డిప్టాన్ (V τ) అని పిలవబడే వాటితో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, అలాగే "వింత" కణాలు (K-మెసోన్‌లు మరియు హైపెరాన్‌లు), వివిధ ప్రతిధ్వనిలు, దాచిన ఆకర్షణతో కూడిన మీసోన్‌లు, “ఆకర్షింపబడినవి ”కణాలు, అప్సిలాన్ కణాలు (Υ), “అందమైన” కణాలు, ఇంటర్మీడియట్ వెక్టార్ బోసాన్‌లు మొదలైనవి. భౌతికశాస్త్రంలో ఒక స్వతంత్ర శాఖ ఉద్భవించింది - ప్రాథమిక కణాల భౌతికశాస్త్రం.

కణ భౌతిక చరిత్ర 1897 నాటిది, J. J. థామ్సన్ ఎలక్ట్రాన్‌ను కనుగొన్నప్పుడు (ఎలక్ట్రాన్ రేడియేషన్ చూడండి); 1911లో, R. మిల్లికాన్ దాని విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క పరిమాణాన్ని కొలిచారు. "ఫోటాన్" - క్వాంటం ఆఫ్ లైట్ - 1900లో M. ప్లాంక్ ద్వారా పరిచయం చేయబడింది. ఫోటాన్ ఉనికికి ప్రత్యక్ష ప్రయోగాత్మక సాక్ష్యం మిల్లికాన్ (1912-1915) మరియు కాంప్టన్ (A. N. కాంప్టన్, 1922) ద్వారా పొందబడింది. పరమాణు కేంద్రకాన్ని అధ్యయనం చేసే ప్రక్రియలో, E. రూథర్‌ఫోర్డ్ ప్రోటాన్‌ను కనుగొన్నాడు (ప్రోటాన్ రేడియేషన్ చూడండి), మరియు 1932లో, J. చాడ్విక్ న్యూట్రాన్‌ను కనుగొన్నాడు (న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ చూడండి). 1953లో, డబ్ల్యూ. పౌలీ 1930లో ఊహించిన న్యూట్రినోల ఉనికి ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించబడింది.

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ మూడు గ్రూపులుగా విభజించబడ్డాయి. మొదటిది ఒకే ప్రాథమిక కణం ద్వారా సూచించబడుతుంది - ఫోటాన్, γ-క్వాంటం లేదా విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క క్వాంటం. రెండవ సమూహం లెప్టాన్లు (గ్రీకు లెప్టోస్ చిన్నది, తేలికైనవి), విద్యుదయస్కాంత వాటితో పాటు బలహీనమైన పరస్పర చర్యలలో కూడా పాల్గొంటాయి. 6 తెలిసిన లెప్టాన్‌లు ఉన్నాయి: ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ న్యూట్రినో, మ్యూయాన్ మరియు మ్యూయాన్ న్యూట్రినో, హెవీ τ-లెప్టాన్ మరియు సంబంధిత న్యూట్రినో. మూడవది - ప్రాథమిక కణాల యొక్క ప్రధాన సమూహం హాడ్రాన్లు (గ్రీకు హాడ్రోస్ పెద్దవి, బలమైనవి), ఇవి బలమైన పరస్పర చర్యలతో సహా అన్ని రకాల పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటాయి (క్రింద చూడండి). హాడ్రాన్లలో రెండు రకాల కణాలు ఉన్నాయి: బేరియన్లు (గ్రీక్ బారీస్ హెవీ) - సగం-పూర్ణాంక స్పిన్‌తో కూడిన కణాలు మరియు ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి కంటే తక్కువ లేని ద్రవ్యరాశి, మరియు మీసన్‌లు (గ్రీకు మెసోస్ మాధ్యమం) - సున్నా లేదా పూర్ణాంక స్పిన్‌తో కణాలు (ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత చూడండి ప్రతిధ్వని). బేరియన్స్‌లో ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్, హైపెరాన్‌లు, కొన్ని రెసోనాన్స్ మరియు "చార్మ్డ్" పార్టికల్స్ మరియు కొన్ని ఇతర ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ ఉన్నాయి. ఒకే ఒక్క స్థిరమైన బేరియన్ ప్రోటాన్, మిగిలిన బారియన్లు అస్థిరంగా ఉంటాయి (స్వేచ్ఛ స్థితిలో ఉన్న న్యూట్రాన్ అస్థిర కణం, కానీ స్థిరమైన పరమాణు కేంద్రకాల లోపల కట్టుబడి ఉన్న స్థితిలో అది స్థిరంగా ఉంటుంది. మీసన్‌లకు వాటి పేరు వచ్చింది ఎందుకంటే మొదటి ద్రవ్యరాశి కనుగొన్న మీసోన్లు - పై-మీసన్ మరియు కె-మీసన్ - ప్రోటాన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి మధ్య మధ్యస్థ విలువలను కలిగి ఉన్నాయి, తరువాత, మీసోన్లు కనుగొనబడ్డాయి, వీటిలో ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశిని మించిపోయింది. విచిత్రం (S) - సున్నా, ధనాత్మక లేదా ప్రతికూల క్వాంటం సంఖ్య సున్నా వింతతో కూడిన హాడ్రాన్‌లను సాధారణం అని పిలుస్తారు మరియు S ≠ 0 - వింత 1964లో, G. జ్వేగ్ మరియు M. గెల్-మాన్ స్వతంత్రంగా హాడ్రాన్‌ల క్వార్క్ నిర్మాణాన్ని ప్రతిపాదించారు.ఫలితాలు క్వార్క్‌లు హాడ్రాన్‌ల లోపల నిజమైన పదార్థ నిర్మాణాలు అని అనేక ప్రయోగాలు సూచిస్తున్నాయి. క్వార్క్‌లు అనేక అసాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఉదాహరణకు, పాక్షిక విద్యుత్ ఛార్జ్ మొదలైనవి. క్వార్క్‌లు స్వేచ్ఛా స్థితిలో గమనించబడలేదు. వివిధ క్వార్క్‌ల కలయిక వల్ల అన్ని హాడ్రాన్‌లు ఏర్పడతాయని నమ్ముతారు.

ప్రారంభంలో, రేడియోధార్మిక క్షయం (రేడియోయాక్టివిటీ చూడండి) మరియు కాస్మిక్ రేడియేషన్ (చూడండి) అధ్యయనంలో ప్రాథమిక కణాలు అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. అయినప్పటికీ, 20వ శతాబ్దపు 50వ దశకం నుండి, చార్జ్డ్ పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్‌లపై ప్రాథమిక కణాల అధ్యయనాలు జరిగాయి (చూడండి), దీనిలో వేగవంతమైన కణాలు లక్ష్యంపై బాంబు దాడి చేస్తాయి లేదా వాటి వైపు ఎగురుతున్న కణాలతో ఢీకొంటాయి. ఈ సందర్భంలో, కణాలు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి, ఫలితంగా వాటి పరస్పర మార్పిడి జరుగుతుంది. ఈ విధంగా చాలా ప్రాథమిక కణాలు కనుగొనబడ్డాయి.

ప్రతి ప్రాథమిక కణం, దాని స్వాభావిక పరస్పర చర్యల యొక్క ప్రత్యేకతలతో పాటు, పూర్ణాంకం లేదా పాక్షిక సంఖ్యలలో (క్వాంటం సంఖ్యలు) వ్యక్తీకరించబడిన నిర్దిష్ట భౌతిక పరిమాణాల యొక్క వివిక్త విలువల సమితి ద్వారా వివరించబడుతుంది. అన్ని ప్రాథమిక కణాల యొక్క సాధారణ లక్షణాలు ద్రవ్యరాశి (m), జీవితకాలం (t), స్పిన్ (J) - ప్రాథమిక కణాల యొక్క అంతర్గత కోణీయ మొమెంటం, ఇది క్వాంటం స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు మొత్తంగా కణాల కదలికతో సంబంధం కలిగి ఉండదు, విద్యుత్ ఛార్జ్ (Ω) మరియు అయస్కాంత క్షణం (μ). సంపూర్ణ విలువలో అధ్యయనం చేయబడిన ప్రాథమిక కణాల యొక్క ఎలెక్ట్రిక్ ఛార్జీలు ఎలక్ట్రాన్ ఛార్జ్ యొక్క పూర్ణాంక గుణకాలు (e≈1.6*10 -10 k). తెలిసిన ప్రాథమిక కణాలు 0, ±1 మరియు ±2కి సమానమైన విద్యుత్ చార్జీలను కలిగి ఉంటాయి.

అన్ని ప్రాథమిక కణాలు సంబంధిత యాంటీపార్టికల్‌లను కలిగి ఉంటాయి, వాటి ద్రవ్యరాశి మరియు స్పిన్ కణం యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు స్పిన్‌కు సమానంగా ఉంటాయి మరియు విద్యుత్ ఛార్జ్, అయస్కాంత క్షణం మరియు ఇతర లక్షణాలు సంపూర్ణ విలువలో సమానంగా ఉంటాయి మరియు సంకేతంలో వ్యతిరేకం. ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రాన్ యొక్క యాంటీపార్టికల్ పాజిట్రాన్ - సానుకూల విద్యుత్ చార్జ్ కలిగిన ఎలక్ట్రాన్. దాని యాంటీపార్టికల్‌తో సమానంగా ఉండే ప్రాథమిక కణాన్ని నిజంగా తటస్థంగా పిలుస్తారు, ఉదాహరణకు, న్యూట్రాన్ మరియు యాంటీన్యూట్రాన్, న్యూట్రినో మరియు యాంటిన్యూట్రినో మొదలైనవి. యాంటీపార్టికల్స్ ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు, వాటి వినాశనం జరుగుతుంది (చూడండి).

ఒక ప్రాథమిక కణం భౌతిక వాతావరణంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు, అది దానితో సంకర్షణ చెందుతుంది. బలమైన, విద్యుదయస్కాంత, బలహీనమైన మరియు గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యలు ఉన్నాయి. 10 -15 మీ (1 ఫెర్మి) కంటే తక్కువ దూరంలో ఉన్న ప్రాథమిక కణాల మధ్య బలమైన పరస్పర చర్య (విద్యుదయస్కాంత సంకర్షణ కంటే బలమైనది) ఏర్పడుతుంది. 1.5 ఫెర్మీ కంటే ఎక్కువ దూరం వద్ద, కణాల మధ్య పరస్పర చర్య సున్నాకి దగ్గరగా ఉంటుంది. ఇది అణు కేంద్రకాల యొక్క అసాధారణ బలాన్ని అందించే ప్రాథమిక కణాల మధ్య బలమైన పరస్పర చర్యలు, ఇది భూసంబంధమైన పరిస్థితులలో పదార్థం యొక్క స్థిరత్వాన్ని సూచిస్తుంది. బలమైన పరస్పర చర్య యొక్క విశిష్ట లక్షణం విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క స్వతంత్రత. హాడ్రాన్లు బలమైన పరస్పర చర్యలను కలిగి ఉంటాయి. బలమైన పరస్పర చర్యలు స్వల్పకాలిక కణాల క్షీణతకు కారణమవుతాయి (10 -23 - 10 -24 సెకన్ల క్రమం యొక్క జీవితకాలం.), వీటిని ప్రతిధ్వని అని పిలుస్తారు.

అయస్కాంత క్షణం (ఉదాహరణకు, న్యూట్రాన్లు) ఉన్న అన్ని చార్జ్డ్ ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్, ఫోటాన్లు మరియు న్యూట్రల్ పార్టికల్స్ విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యకు లోబడి ఉంటాయి. విద్యుదయస్కాంత సంకర్షణల ఆధారం విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంతో కనెక్షన్. విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య యొక్క శక్తులు బలమైన పరస్పర చర్యల కంటే సుమారు 100 రెట్లు బలహీనంగా ఉంటాయి. విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య యొక్క ప్రధాన పరిధి పరమాణువులు మరియు అణువులు (అణువు చూడండి). ఈ పరస్పర చర్య ఘనపదార్థాల నిర్మాణాన్ని మరియు రసాయన స్వభావాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. ప్రక్రియలు. ఇది ప్రాథమిక కణాల మధ్య దూరం ద్వారా పరిమితం చేయబడదు, కాబట్టి అణువు యొక్క పరిమాణం పరమాణు కేంద్రకం కంటే సుమారు 10 4 రెట్లు ఎక్కువ.

బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు ప్రాథమిక కణాలతో కూడిన చాలా నెమ్మదిగా ప్రక్రియలకు లోనవుతాయి. ఉదాహరణకు, బలహీనమైన పరస్పర చర్య కలిగిన న్యూట్రినోలు భూమి మరియు సూర్యుని మందాన్ని సులభంగా చొచ్చుకుపోతాయి. బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు కూడా పాక్షిక-స్థిరమైన ప్రాథమిక కణాలు అని పిలవబడే నెమ్మదిగా క్షీణతకు కారణమవుతాయి, వీటి జీవితకాలం 10 8 - 10 -10 సెకన్ల పరిధిలో ఉంటుంది. బలమైన సంకర్షణ సమయంలో (10 -23 -10 -24 సెకన్లలో) జన్మించిన ప్రాథమిక కణాలు, కానీ నెమ్మదిగా క్షీణించడం (10 -10 సె.), వింతగా పిలువబడతాయి.

ప్రాథమిక కణాల మధ్య గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్యలు కణ ద్రవ్యరాశి యొక్క అతితక్కువ కారణంగా చాలా చిన్న ప్రభావాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. పెద్ద ద్రవ్యరాశి కలిగిన స్థూల వస్తువులపై ఈ రకమైన పరస్పర చర్య బాగా అధ్యయనం చేయబడింది.

విభిన్న భౌతిక లక్షణాలతో కూడిన ప్రాథమిక కణాల వైవిధ్యం వాటి క్రమబద్ధీకరణ యొక్క కష్టాన్ని వివరిస్తుంది. అన్ని ప్రాథమిక కణాలలో, ఫోటాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు, న్యూట్రినోలు, ప్రోటాన్లు మరియు వాటి యాంటీపార్టికల్స్ మాత్రమే స్థిరంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే వాటికి సుదీర్ఘ జీవితకాలం ఉంటుంది. ఈ కణాలు ఇతర ప్రాథమిక కణాల యొక్క ఆకస్మిక పరివర్తన యొక్క తుది ఉత్పత్తులు. ప్రాథమిక కణాల పుట్టుక మొదటి మూడు రకాల పరస్పర చర్యల ఫలితంగా సంభవించవచ్చు. బలంగా సంకర్షణ చెందే కణాల కోసం, సృష్టికి మూలం బలమైన పరస్పర ప్రతిచర్యలు. లెప్టాన్లు, చాలా మటుకు, ఇతర ప్రాథమిక కణాల క్షయం నుండి ఉత్పన్నమవుతాయి లేదా ఫోటాన్ల ప్రభావంతో జంటగా (కణం + యాంటీపార్టికల్) పుడతాయి.

ప్రాథమిక కణాల ప్రవాహాలు అయోనైజింగ్ రేడియేషన్‌ను ఏర్పరుస్తాయి (చూడండి), మాధ్యమం యొక్క తటస్థ అణువుల అయనీకరణకు కారణమవుతుంది. ప్రాథమిక కణాల జీవ ప్రభావం రేడియేటెడ్ కణజాలాలు మరియు శరీర ద్రవాలలో అధిక రసాయన చర్యతో పదార్థాల ఏర్పాటుతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఈ పదార్ధాలలో ఫ్రీ రాడికల్స్ (ఫ్రీ రాడికల్స్ చూడండి), పెరాక్సైడ్లు (చూడండి) మరియు ఇతరాలు ఉన్నాయి. ప్రాథమిక కణాలు జీవఅణువులు మరియు సూపర్మోలెక్యులర్ నిర్మాణాలపై ప్రత్యక్ష ప్రభావాన్ని చూపుతాయి, ఇంట్రామోలిక్యులర్ బంధాల చీలిక, అధిక-మాలిక్యులర్ సమ్మేళనాల డిపోలిమరైజేషన్ మొదలైన వాటికి కారణమవుతాయి. శక్తి వలస ప్రక్రియలు మరియు స్థితిని దీర్ఘకాలికంగా సంరక్షించడం వల్ల ఏర్పడే మెటాస్టేబుల్ సమ్మేళనాలు ఏర్పడతాయి. కొన్ని మాక్రోమోలిక్యులర్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లలో ఉత్తేజితం. కణాలలో, ఎంజైమ్ వ్యవస్థల కార్యకలాపాలు అణచివేయబడతాయి లేదా వక్రీకరించబడతాయి, కణ త్వచాలు మరియు ఉపరితల కణ గ్రాహకాల నిర్మాణం మారుతుంది, ఇది పొర పారగమ్యత పెరుగుదలకు మరియు విస్తరణ ప్రక్రియలలో మార్పుకు దారితీస్తుంది, ప్రోటీన్ డీనాటరేషన్, కణజాల నిర్జలీకరణం, మరియు సెల్ యొక్క అంతర్గత వాతావరణం యొక్క అంతరాయం. కణాల గ్రహణశీలత ఎక్కువగా వాటి మైటోటిక్ విభజన యొక్క తీవ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది (మైటోసిస్ చూడండి) మరియు జీవక్రియ: ఈ తీవ్రత పెరుగుదలతో, కణజాలాల రేడియో ససెప్టబిలిటీ పెరుగుతుంది (రేడియోసెన్సిటివిటీని చూడండి). రేడియేషన్ థెరపీ కోసం వారి ఉపయోగం (చూడండి), ముఖ్యంగా ప్రాణాంతక నియోప్లాజమ్‌ల చికిత్సలో, ప్రాథమిక కణాల ప్రవాహాల యొక్క ఈ ఆస్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది - అయోనైజింగ్ రేడియేషన్. చార్జ్డ్ ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ యొక్క చొచ్చుకొనిపోయే సామర్థ్యం చాలా వరకు శక్తి యొక్క సరళ బదిలీపై ఆధారపడి ఉంటుంది (చూడండి), అంటే, చార్జ్ చేయబడిన కణం యొక్క మార్గంలో, దాని మార్గం యొక్క యూనిట్‌కు మాధ్యమం ద్వారా గ్రహించిన సగటు శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ప్రాథమిక కణాల ప్రవాహం యొక్క హానికరమైన ప్రభావం ముఖ్యంగా హెమటోపోయిటిక్ కణజాలం యొక్క మూలకణాలు, వృషణాల ఎపిథీలియం, చిన్న ప్రేగు మరియు చర్మంపై ప్రభావం చూపుతుంది (రేడియేషన్ అనారోగ్యం, రేడియేషన్ నష్టం చూడండి). అన్నింటిలో మొదటిది, వికిరణం సమయంలో క్రియాశీల ఆర్గానోజెనిసిస్ మరియు భేదం యొక్క స్థితిలో ఉన్న వ్యవస్థలు ప్రభావితమవుతాయి (క్రిటికల్ ఆర్గాన్ చూడండి).

ప్రాథమిక కణాల జీవసంబంధమైన మరియు చికిత్సా ప్రభావం వాటి రకం మరియు రేడియేషన్ మోతాదుపై ఆధారపడి ఉంటుంది (అయోనైజింగ్ రేడియేషన్ మోతాదులను చూడండి). ఉదాహరణకు, ఎక్స్-రే రేడియేషన్ (ఎక్స్-రే థెరపీని చూడండి), గామా రేడియేషన్ (గామా థెరపీ చూడండి) మరియు ప్రోటాన్ రేడియేషన్ (ప్రోటాన్ థెరపీని చూడండి) మొత్తం మానవ శరీరంపై దాదాపు 100 రాడ్‌ల మోతాదులో ఉన్నప్పుడు, తాత్కాలిక మార్పు hematopoiesis గమనించవచ్చు; న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ యొక్క బాహ్య ప్రభావం (న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ చూడండి) శరీరంలో వివిధ రేడియోధార్మిక పదార్ధాలు ఏర్పడటానికి దారి తీస్తుంది, ఉదాహరణకు, సోడియం, ఫాస్పరస్ మొదలైన రేడియోన్యూక్లైడ్‌లు శరీరం, ఇది శరీరం యొక్క అంతర్గత వికిరణం అని పిలువబడుతుంది (రేడియో యాక్టివ్ పదార్ధాల విలీనం చూడండి). ఈ విషయంలో ముఖ్యంగా ప్రమాదకరమైనవి, ఉదాహరణకు, శరీరంలో ఏకరీతి పంపిణీతో రేడియోన్యూక్లైడ్‌లను వేగంగా శోషించడం. ట్రిటియం (3H) మరియు పోలోనియం-210.

ప్రాథమిక కణాల మూలాలు మరియు జీవక్రియలో పాల్గొనే రేడియోన్యూక్లైడ్‌లు రేడియో ఐసోటోప్ డయాగ్నస్టిక్స్‌లో ఉపయోగించబడతాయి (చూడండి).

గ్రంథ పట్టిక:అఖీజర్ A.I. మరియు రెకలో M.P. ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ జీవిత చరిత్ర, కైవ్, 1983, గ్రంథ పట్టిక; బోగోలియుబోవ్ N. N. మరియు షిరోకోవ్ D. V. క్వాంటం ఫీల్డ్స్, M., 1980; జననం M. అటామిక్ ఫిజిక్స్, ట్రాన్స్. ఇంగ్లీష్ నుండి, M., 1965; జోన్స్ X. ఫిజిక్స్ ఆఫ్ రేడియాలజీ, ట్రాన్స్. ఇంగ్లీష్ నుండి M., 1965; Krongauz A. N., Lyapidevsky V. K. మరియు Frolova A. V. క్లినికల్ డోసిమెట్రీ యొక్క భౌతిక పునాదులు, M., 1969; హై-ఎనర్జీ రేడియేషన్ ఉపయోగించి రేడియేషన్ థెరపీ, ed. I. బెకర్ మరియు G. షుబెర్ట్, ట్రాన్స్. జర్మన్ నుండి, M., 1964; Tyubiana M. et al. రేడియేషన్ థెరపీ మరియు రేడియోబయాలజీ యొక్క భౌతిక పునాదులు, ట్రాన్స్. ఫ్రెంచ్ నుండి, M., 1969; ష్పోల్స్కీ E.V. అటామిక్ ఫిజిక్స్, వాల్యూమ్. 1, M., 1984; యంగ్ Ch. ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్, ట్రాన్స్. ఇంగ్లీష్ నుండి. M., 1963.

R. V. స్టావ్ంట్స్కీ.