ELEMENTAR ZӘRRӘCİKLӘR – ilkin, bölünmәyәn zәrrәciklәr; ehtimala görә bütün materiya bu zәrrәciklәrdәn tәşkil olunmuşdur. E.z. termini şәrtidir vә fizika elminin inkişaf sәviyyәsi ilә müәyyәn edilir. Vaxtilә atom, atom nüvәsi elementar hesab edilirdi. Elektronun (ingilis fiziki C.C. Tomson,1897), protonun (ingilis fiziki E. Rezerford, 1919), neytronun (ingilis fiziki C. Çedvik,1932) kәşfindәn sonra aşkar olundu ki, proton vә neytron nüvәni, nüvә ilә elektronlar atomu tәşkil edir, atom isә γ- kvantlar (fotonlar) udub buraxır. 30-cu illәrdә belә güman edilirdi ki, bu dörd E.z. bütün müşahidә olunan materiyanın (qravitasiya sahәsindәn başqa) әsasında dayanır vә fiziki hadisәlәrin izahı üçün yeni zәrrәciklәrә ehtiyac yoxdur. Tezliklә neytrino (V. Pauli 1930 ildә ilk dәfә olaraq onun varlığı haqqında fәrziyyә irәli sürmüş, eksperimentlә yalnız 1953 ildә Amerika fiziklәri F. Raynes, K. Kouen kәşf etmişlәr), pozitron (kütlәsi elektronun kütlәsinә bәrabәr, lakin müsbәt elektrik yükünә malik olan bu antizәrrәcik kosmik şüaların tәrkibindә 1932 ildә Amerika fiziki K. Anderson tәrәfindәn müşahidә edilmişdir), μ⁺-vә μ^-–– mezonlar [müonlar – 1936 ildә Anderson vә C. Neddermeyer (ABŞ) kosmik şüalarda müşahidә etmişlәr], π⁺vә π^- –– mezonlar (pionlar – 1947 ildә ingilis fiziki C. Pauellin qrupu tәrәfindәn kosmik şüalarda kәşf edilmişdir), qәribә zәrrәciklәr (50-ci illәr), rezonanslar (60-cı illәr), psi-zәrrәciklәr(1974), heyranedici zәrrәciklәr (1976) vә ağır leptonlar (1975–77) kәşf olundu. Antizәrrәciklәri vә mövcudluğu nәzәri söylәnilib (kvarklar, partonlar, W, Z0–mezonlar vә b.), lakin tәcrübәdә hәlә tapılmamış zәrrәciklәri dә nәzәrә alsaq, 350-dәn çox E.z. var vә onların әsas hissәsi adronlardır (1978). E.z.-in sayı artmaqda davam edir.

Bütün E.z. müstәsna dәrәcәdә kiçik kütlәyә vә ölçüyә malikdir. Onların әksәriyyәtinin kütlәsi protonun kütlәsi (1,6·10^–24 q) tәrtibindәdir. Sıfırdan fәrqli kütlәyә malik zәrrәciklәrdәn yalnız elektronun kütlәsi nәzәrәçarpacaq dәrәcәdә kiçikdir: 0,9·10^–27 q. Protonun, neytronun, π-mezonun vә başqa adronların ölçülәri 10–13 sm tәrtibindәdir, elektronun vә müonun ölçülәri tәyin olunmayıb, lakin 10–16 sm-dәn kiçikdir. 

Bütün E.z.-in әn mühüm xüsusiyyәti ondan ibarәtdir ki, onlar yaranıb mәhv ola bilir (digәr zәrrәciklәrlә toqquşma zamanı udulur vә buraxılır). Onların әksәriyyәti özündәn yüngül E.z.-ә çevrilir. Yüngül E.z. yalnız çevrilmә anında yaranır. E.z.-in qarşılıqlı toqquşması zamanı yeni E.z. әmәlә gәlir vә ya bir növ E.z. digәr növ E.z.-ә çevrilir. E.z.-in bu xüsusiyyәti toqquşan zәrrәciklәrin enerjisi böyük olduqca özünü daha qabarıq büruzә verir, toqquşma zamanı yaranan E.z.-in sayı kәskin artır, yeni xassәlәr vә xüsusiyyәtlәr meydana çıxır. Bütün yeni E.z. vә antizәrrәciklәr yüksәk enerjili zәrrәciklәrin toqquşması proseslәrinin öyrәnilmәsi zamanı kәşf olunmuşdur. 50-ci illәrә qәdәr yüksәk enerjili zәrrәciklәrin mәnbәyi kosmik şüalar idi. Belә zәrrәciklәr laboratoriya şәraitindә yüklü zәrrәciklәrin sürәtlәndiricilәri vasitәsilә alınır. Yüksәk enerjilәrdә fiziki hadisәlәr daha kiçik mәsafәlәrdә (10^–14 sm) gedir vә mikroalәmin daha yeni qanunauyğunluqlarını aşkar etmәyә imkan verir.

E.z. güclü, elektromaqnit, zәif qarşılıqlı tәsirdә vә bundan başqa onların hamısı qravitasiya qarşılıqlı tәsirdә olur.

Güclü qarşılıqlı tәsir başqa proseslәrlә müqayisәdә daha böyük intensivliklә baş verir vә E.z.-in әn böyük әlaqәsinә sәbәb olur. Mәhz o, atom nüvәlәrindә proton vә neytronların әlaqәsini şәrtlәndirir.

Elektromaqnit qarşılıqlı tәsirinin әsasında zәrrәciklәrin elektromaqnit sahәsi ilә әlaqәsi durur. Onunla şәrtlәnәn proseslәrin intensivliyi güclü qarşılıqlı tәsir proseslәrinin intensivliyinә nisbәtәn kiçik, E.z. arasında yaratdığı әlaqә isә kifayәt qәdәr zәifdir. Elektromaqnit qarşılıqlı tәsiri atom elektronlarının nüvә ilә әlaqәsini vә molekullarda atomların әlaqәsini şәrtlәndirir.

Zәif qarşılıqlı tәsir E.z.-lә әlaqәli proseslәrin çox zәif getmәsinә, o cümlәdәn әksәriyyәtinin yaşama müddәti 10^–8–10^–14 san diapazonda yerlәşәn kvazistabil E.z.-in parçalanmasına sәbәb olur.

Qravitasiya qarşılıqlı tәsiri E.z. üçün xarakterik olan ~10^–13 sm mәsafәlәrdә hәddindәn artıq kiçik effektlәr verir (kütlәlәrinin azlığı sәbәbindәn), lakin 10^–33 sm mәsafәlәrdә әhәmiyyәtli effektlәr verә bilәr.

Bu vә ya digәr növ qarşılıqlı tәsirlәrdә iştirakından asılı olaraq bütün mәlum E.z. (foton istisna olmaqla) iki әsas qrupa bölünür: adronlar vә leptonlar. Adronlar elektromaqnit vә zәif qarşılıqlı tәsirlәrlә yanaşı, onlarda güclü qarşılıqlı tәsirin dә olması ilә xarakterizә edilir, leptonlar yalnız elektromaqnit vә zәif qarşılıqlı tәsirlәrdә iştirak edirlәr (foton da daxil olmaqla bütün E.z.-dә qravitasiya qarşılıqlı tәsirinin varlığı nәzәrdә tutulur).

E.z. әsasәn kütlәsi (m), yaşama müddәti (τ), spini (J) vә elektrik yükü (Q) ilә sәciyyәlәnir.

Yaşama müddәtindәn asılı olaraq E.z. stabil, kvazistabil vә qeyri-stabil zәrrәciklәrә (rezonanslara) bölünür. Müasir ölçmәlәrin dәqiqliyi çәrçivәsindә elektron (τ > 5·10²¹ il ), proton (τ > 10³¹ il), foton vә neytrino stabil hesab olunur. Elektromaqnit vә zәif qarşılıqlı tәsirlәr nәticәsindә parçalanan zәrrәciklәr kvazistabillәrә aiddir. Onların yaşama müddәti τ > 10^–20 san.-dir Güclü qarşılıqlı tәsir zamanı parçalanan
E.z. rezonanslar adlanır. Onların xarakterik yaşama müddәti 10^–22–10^–24 san-dir. E.z.-in spini ħ Plank sabitinin tam vә ya yarımtam misillәrinә bәrabәrdir. Bu vahidlәrdә π- vә K-mezonların spini 0, proton, neytron vә elektronun spini ½ , fotonunku J=1 vә s. Böyük spinә malik zәrrәciklәr dә mövcuddur. E.z.-in elektrik yüklәri elementar elektrik yükü adlanan e ≈ 1,6·10^–19 Kl kәmiyyәtinin tam misillәrinә bәrabәrdir. Mәlum E.z.-dә Q = 0, ±1, ±2.

Göstәrilәn kәmiyyәtlәrlә yanaşı, E.z. “daxili” kvant әdәdlәri adlanan digәr bir sıra kәmiyyәtlәrlә dә xarakterizә edilir. Leptonlar spesifik lepton yükü (L) daşıyır: e^– vә ν_e üçün +1-ә bәrabәr elektron yükü (L_e), μ^– vә ν_μ üçün +1-ә bәrabәr müon yükü (L_μ) vә τ-leptonla әlaqәli L_τ (τ– üçün
L_τ = +1 vә τ⁺ üçün L_τ = –1). Adronlar üçün L = 0. Yarımtam spinli adronlara barion yükünü (B) aid edirlәr (|B |= –1). B = +1 olan adronlar barionların altqrupunu, B=0 olanlar mezonların altqrupunu yaradırlar. Leptonlar üçün B = 0, fotonlar üçün B =0 vә L = 0.

Adronlar adi (qәribә olmayan) zәrrәciklәrә (protona, neytrona, π-mezonlara), qәribә zәrrәciklәrә, “heyranedici” zәrrәciklәrә vә “gözәl” zәrrәciklәrә bölünür. Bu bölgüyә adronlarda xüsusi kvant әdәdlәrinin – qәribәliyin (S), “heyranlığın” (C) vә “gözәlliyin” (b) olması uyğun gәlir. Müxtәlif adron qrupları daxilindә kütlәlәri yaxın, güclü qarşılıqlı tәsirlәrә görә xassәlәri çox oxşar olan, lakin elektrik yükünә görә müxtәlif qiymәtlәr alan zәrrәciklәr ailәsi mövcuddur. Hәr bir ailәyә daxil olan E.z. (proton vә neytron buna әn sadә misaldır) adi spin kimi tam vә yarımtam qiymәtlәr alan ümumi kvant әdәdinә – I i z o t o p i k   s p i n i n ә (bax İzotopik invariantlıq) malikdir. Ailә izotopik multipletlәr adlanır. Multipletdә zәrrәciklәrin sayı 2I +1-ә bәrabәrdir; onlar bir-birindәn izotopik spinin “proyeksiyasının” (I3) qiymәti ilә fәrqlәnir. Onların elektrik yüklәrinin uyğun qiymәtlәri Gell-Mann–Nişijimin ümumilәşmiş düsturu ilә verilir:  
                                                          

burada Y= B + S + C – b – adronun hiperyükü olub izotopik multipletlәrdә zәrrәciyin yükünün ikiqat orta qiymәtinә bәrabәrdir. Adronların mühüm xarakteristikası ±1 qiymәtlәrini alan daxili P cütlüyüdür.

Q, L, B, S, C, b kvant әdәdlәrindәn heç olmasa birinin sıfırdan fәrqli olduğu bütün E.z. üçün eyni kütlәyә, yaşama müddәtinә, spinә vә adronlar üçün yuxarıda göstәrilәn kvant әdәdlәrinә әksişarәli izotopik spinә, barionlar üçün isә әksişarәli daxili cütlüyә malik olan antizәrrәciklәr mövcuddur. Özünün antizәrrәciklәrinә oxşar olan zәrrәciklәr h ә q i q i (ә s l) n e y t r a l   z ә r r ә c i k l ә r adlanır. Hәqiqi neytral adronlar xüsusi kvant әdәdlәrinә – ±1 qiymәtlәr alan yük cütlüyünә (C) malik olur. Belә zәrrәciklәrә fotonu, π⁰-ı, γ-zәrrәciklәri misal göstәrmәk olar.

E.z.-in kvant әdәdlәri dәqiq (bütün proseslәrdә saxlanan) vә qeyri-dәqiq (bir sıra proseslәrdә saxlanmayan) kvant әdәdlәrinә bölünür. J spini dәqiq kvant әdәdidir. Nәzәri cәhәtdәn B vә L-in saxlanmasının pozulmasının baş verә bilәcәyinә baxmayaraq, müasir bilgilәr sәviyyәsindә Q, B, L kvant әdәdlәri dә dәqiq hesab edilir. Adronların әksәr kvant әdәdlәri qeyri-dәqiqdir. Güclü qarşılıqlı tәsirdә saxlanan izotopik spin elektromaqnit vә zәif qarşılıqlı tәsirlәrdә saxlanmır. Qәribәlik, “heyranlıq”, “gözәllik” güclü vә elektromaqnit qarşılıqlı tәsirlәrdә saxlanır, zәif qarşılıqlı tәsirdә saxlanmır. Zәif qarşılıqlı tәsir daxili vә yük cütlüyünü dә dәyişir. Adronların kvant әdәdlәrinin saxlanmamasının sәbәbi aydın deyil vә görünür, bu, elektromaqnit vә qarşılıqlı tәsirlәrin quruluşu ilә bağlıdır. Bu vә ya digәr kvant әdәdlәrinin saxlanması, yaxud saxlanmaması E.z.-in qarşılıqlı tәsirlәrinin müxtәlif növ olmasının mühüm tәzahürlәrindәn biridir.

20 әsr fizikasının әn mühüm nailiyyәtlәrindәn biri tәbiәtin zәrrәcik vә antizәrrәciyә görә simmetrik olmasının kәşfidir. Adi maddәlәrin atomları proton, neytron vә elektronlardan ibarәtdir. Atomları antiproton, neytron vә pozitrondan (antielektrondan) ibarәt antimaddә olmalıdır. Antihidrogen vә antihelium-3 izotopunun nüvәsi tapılmış, qalan elementlәrә uyğun antimaddәlәrin nüvәsinin kәşfi isә ifrat böyük enerjili zәrrәciklәrin alınması texnikasının inkişafı ilә bağlıdır. Müasir fizikada sahә vә zәrrәcik anlayışları arasında, demәk olar ki, sәrhәd yoxdur; hәr növ sahәyә zәrrәcik (sahәnin kvantı), hәr zәrrәciyә isә uyğun sahә qarşı qoyulur. Mәs., elektromaqnit sahәsinә fotonlar, nüvә sahәsinә pionlar, spinor sahәlәrә isә lepton vә barionlar uyğundur.

E.z.-in tam nәzәriyyәsi hәlә mövcud deyildir. Müasir nәzәriyyә E.z.-in lepton, mezon, barion kimi qruplara bölünmәsinin sәbәbini, E.z.-in bu vә ya başqa xarakteristikaya malik olmasını, onların qiymәtini izah edә bilmir. Elәcә dә dörd qarşılıqlı tәsirdәn әlavә başqa qarşılıqlı tәsirin olması vә daha neçә yeni zәrrәciyin tapılacağı mәlum deyil. Bütün bu mәsәlәlәr E.z.-in gәlәcәk nәzәriyyәsinin mәzmununu tәşkil etmәlidir. E.z-in sayca çoxluğu onların hamısının elementar olmasını şübhә altına alır vә sistemlәşdirilmәsini tәlәb edir. Bu istiqamәtdә bәzi cәhdlәr edilmişdir. Fәrz olunur ki, E.z. ya әsl elementar olan mәhdud sayda zәrrәciklәrdәn vә onların antizәrrәciklәrindәn törәnmiş, ya da onlar eyni bir sahәnin müxtәlif hәyәcanlama halında olan kvantlarıdır (vahid sahә nәzәriyyәsi). Qrup nәzәriyyәsi әsasında inkişaf etdirilәn birinci istiqamәtdә fәrz olunur ki, E.z. әsl elementar olan kvark (yükü   vә antikvarklardan vә ya nöqtәvi sayılan partonlardan (elektrik yükü ±e, spini 1/2) törәmişdir. Bu fәrziyyә yalnız adronları sistemlәşdirmәyә imkan verir. Leptonları isә bu sistemә daxil etmәk mümkün olmur.

Mezonlar kvark vә antikvarkdan, barionlar isә üç kvarkdan ibarәtdirsә, E.z. üçün dördkvarklı (iki adi, bir qәribә, bir heyranedici) model daxil etmәklә adron qruplarını nәzәri әsaslandırmaq olar. Bu modelә görә adronlar, spini sıfır, daxili 

Kvarkların statistikası ilә әlaqәdar çәtinliklәri aradan qaldırmaq üçün fәrz olunur ki, hәr bir kvark üç rәngdәn (qırmızı, göy, sarı) birinә boyanır. Kvarkların vә tәklif edilәn modellәrin sayının çoxluğuna baxmayaraq, E.z.-i sistemlәşdirmәk cәhdlәri hәlәlik tam uğur qazanmamışdır. Vahid sahә nәzәriyyәsi istiqamәtindә aparılan tәdqiqatlarda E.z.-in yalnız kütlәsinin qiymәtini (kütlә spektrini) almaq mümkün olmuşdur.