Вестник казахского государственного женского педагогического университета

Хабаршы-Вестник-Bulletin №2 (62), 2016
 
 
67 
 
ӘОЖ 378.146+371.26 
СИММЕТРИЯ ЖӘНЕ АСИММЕТРИЯ ТУРАЛЫ 
 
Н.Ильясов, п.ғ.к., профессор  
А.Мүтә, магистрант 
Б.Жекеева, магистрант 
(Алматы қ., Қазақ мемлекеттік  
қыздар педагогикалық университеті) 
 
Аңдатпа:  Мақалада  симметрия  мен  антисимметрия  және  олардың  диалектикалық 
өзара байланысы туралы мәселелер қарастырылған.  
Симметрия  нысанның  немесе  оның  қайсыбір  қасиетінің,  оның  үстінен  жасалған 
түрлендірулерге,  амалдарға  қатысты  өзгермейтіндігін  білдіреді.  Бұл  физикалық  заңға  да 
қатысты.  Мысалы,  қайсыбір  заңды  құбылыс  әртүрлі  жерде,  әртүрлі  уақытта,  әртүрлі 
инерциалды  санақ  жүйесінде  зерттелгенімен,  бірдей  нәтижелер  алынады.  Яғни,  табиғат 
заңдарының  кеңістік  пен  уақытқа  сәйкес  инварианттылығы  сақталады.  Барлық  физикалық 
заңдардың  түбінде  симметриялық  қасиет  жатыр.  Бірақ,  әлемде  тек  симметрия  емес, 
симметрия  және  асимметрия  бар.  Симметрия  сақталумен,  ал  асимметрия  өзгеріспен, 
кездейсоқтықпен байланысты. 
Түйін сөздер: симметрия, асимметрия, инварианттылық, барион, импульс. 
Симметрия деген не? Грек тілінен аударғанда бөліктердің өлшемдерінің шамаластығы, 
мөлшерлестігі, пропорционалдығы (грекшеден symmetria – өлшемдестік, пропорционалдық). 
Кең  мағынада  симметрия  деп  нысанның  (немесе  оның  қайсыбір  қасиетінің),  үстінен 
жасалған 
қандай 
да 
бір 
түрлендірулерге, 
амалдарға 
қатысты 
өзгермеушілігі 
(инварианттылығы)  айтылады.  Математикада,  көп  жағдайда,  геометриялық  нысандардың 
әртүрлі түрлендірулерге, шағылуларға, ығысуларға қатысты пішіндерін, формаларын сақтау 
симметриясы туралы айтылады.  
Қазіргі  кезде  симметрия  ұғымы  оның  геометриялық  мағынадағы  түрімен  ғана 
шектелмейді, одан әлдеқайда кең. Мысалы, гелийдің екі атомы бір-бірімен электрондарымен 
алмасса,  оларда  еш  өзгеріс  байқалмайды.  Себебі,  электрондардың  бір-бірінен  еш 
айырмашылығы  жоқ,  бұл  симметрия.  Осы  сияқты,  қайсыбір  аймақтың  ауа  райындағы 
ерекшеліктердің  жыл  сайын  қайталануы,  өсімдіктердің  жыл  сайын  өзгермей,  дәл 
бұрынғыдай  болып  қайта  өсіп  шығатындығы  және  т.б.  симметрияға  жатады.  Осылардан 
симметрияның белгілі бір құрылымы болатындығы көрінеді және ол шартты түрде мынадай 
үш бөліктен құралады: 
1.
 
Симметриясы қарастырылатын нысан немесе құбылыс; 
2.
 
Симметрияға қатысты қарастырылатын өзгеріс (түрлену, амал); 
3.
 
Қарастырылатын  симметрияны  сипаттайтын  нысанның  қайсыбір  қасиетінің 
инварианттылығы (өзгермейтіндігі, сақталуы). 
Ескерте  кетелік,  инварианттылық  жалпы  емес,  ол  тек  белгілі  бір  түрленуге,  өзгеріске 
қатысты.  Сонымен,  симметрия  қайсыбір  нысанның  немесе  құбылыстың  қандайда  бір 
өзгерістерде  сақталатынын  білдіреді,  яғни,  симметрия  ұғымы  сақталу  және  өзгеру 
диалектикасына негізделеді. Бөлшектерді атом ядросында біріктіріп ұстайтын ядролық өзара 
әсердің  заңдылықтары,  ондағы  протондарды  нейтрондармен  немесе  керісінше, 
алмастыратын болса, еш өзгермейді. Сонымен қатар, физиктер, ядродағы бұл екеуінің, яғни, 
протон мен нейтронның, күшті әсер тұрғысынан қарағанда, бір бөлшектің екі күйі екендігін 
тағайындады.  Осы  симметрия  ғылымға  изотоптың  спин  деп  аталған  жаңа  физикалық 
шаманың енгізілуіне әкелді, ал протон мен нейтронды бір атпен нуклон деп атау келісілді. 
Бұны  біз  ядроның  үстінен  осындай  амал  жасалғандықтан  білеміз  (мысалы,  литий-7  ядросы 
үш  протоннан  және  төрт  нейтроннан  тұратыны  белгілі,  ал  оның  барлық,  электромагниттік 

Хабаршы-Вестник-Bulletin №2 (62), 2016
 
 
68 
 
қасиетіне дейін, ядросы төрт протон мен үш нейтроннан құралатын бериллий-7 ядросының 
қасиетінен еш айырмашылығы жоқ. 
Бұл  айтылғандардан  симметрия  ұғымы  кез  келген  нысанға  қатысты  екендігі  көрінеді. 
Аса  маңызды  нысандардың  қатарына  физикалық  заңдар  кіреді.  Физика  –  эмпиризмге, 
тәжірибеге негізделген ғылым. Ғалымдар қайсыбір құбылыстар мен процестерді ұзақ уақыт 
байқаулардан соң теориялық қорытындыларға келеді, алынған информацияны сыға отырып 
қарапайым  әрі  қысқа  аналитикалық  формулаларға  («алгоритм»)  айналдырады.  Алгоритмді 
сыртқы шектеулердің (бастапқы және шекаралық шарттар) жиынымен толықтырады, сөйтіп, 
оны  компьютердің  көмегімен  шешу  арқылы  зерттелетін  құбылысты  жүзеге  асырудың 
әртүрлі  жолдарын  қарастырады.  Олай  болса,  физикалық  заңдар  ғылыми  тұрғыда  нәтижені 
моделдеуге  әкелетін  алгоритмдер  немесе  кең  түрдегі  динамикалық  құбылыстардың  моделі 
болып табылады. Кез келген физикалық заңға барлық жағдайда қайсыбір симметриялар саны 
сәйкес  келеді.  Симметрия  дәрежесі  ретінде  бір-біріне  эквивалентті  альтернативті 
сипаттамалар  алынады.  Егер  қайсыбір  түрленулерден  соң  конфигурация  бастапқы 
түрлендіруге дейінгі қалпына келсе, ол симметриялы саналады. 
Конфигурацияның  (абстрактылы  немесе  нақты)  симметрия  дәрежесі  неғұрлым  көп 
болса,  соғұрлым  оның  эволюциясын,  даму  сипатын  дәлірек  болжауға  болады.  Мысалы, 
тұйықталған динамикалық жүйе үшін ең ықтимал күй, оның термодинамикалық тепе-теңдік 
күйі. Мұндай микроскопиялық жүйенің үстінен қандай амалдар, түрлендірулер жүргізілмесін 
және  олар  қандай  алғышарттардан  басталмасын,  динамикалық  жүйе  ерте  ме,  кеш  пе 
ықтималдығы ең жоғары күйге, термодинамикалық тепе-тең күйге ауысады. 
Сонымен,  табиғат  заңдары  қайсыбір  амалдарға,  операторлар  немесе  түрлендірулер 
жиынына  қатысты  бұрынғы  қалпына  қайта  келетін  болса,  симметриялық  болып  саналады. 
Енді физикалық заңдардың симметриялық қасиеттерін қарастырайық: 
1.Уақыт  ауысуына  қатысты  симметрия.  Табиғат  заңдары  уақыт  ауысуына  қатысты 
өзгермейді. Егер бұл симметрия болмаса, бір себеп әр күндері әртүрлі нәтижелер алынар еді. 
Ерте кезде, одан кейін ашылған табиғат заңдары еш өзгеріссіз қазір де қолданылады. Біздің 
э.д. ІІІ ғасырда Архимед заңы, XVIII ғасырда тағайындалған идеал газ заңдары, XIX ғасырда 
алынған  электрдинамика  заңдары  және  т.б.  қазіргі  ғылым  мен  техникада  кеңінен 
қолданылуда.  Аталған  симметрияға  қатысты  уақыттың  біртектілігі  туралы  айтылады.  Бұл 
табиғатта  физикалық  тұрғыда  уақыт  мезеттерінің  бірдей  мәнге,  маңызға  ие  екендігін 
білдіреді. Уақыттың кез келген сәтін санақ басы ретінде алуға болады. 
2.Кеңістіктегі  орын  ауысуға  қатысты  симметрия  табиғат  заңдарының  таңдалған 
орынға  тәуелсіз  болатынын  білдіреді.  Олар  Астанада  да,  Лондонда  да,  Токиоде  де,  Айда 
болсын,  Жерде  болсын  кеңістіктің  барлық  нүктесінде  орындалады,  бірдей  маңызға  ие. 
Физикалық  заңдардың  осы  симметриясына  қатысты  кеңістіктің  біртектілігі  (біртектілік 
кеңістіктің  белгілі  бір  бағытының  кез  келген  нүктелеріндегі,  оның  қасиеттерінің 
өзгермейтіндігін білдіреді, нүктесінен бірдей қашықтықтағы барлық айнал бағыттарындағы, 
оның  қасиеттерінің  өзгермейтіндігін  білдіреді)  туралы,  яғни,  кеңістіктің  кез  келген 
нүктесінің физикалық тұрғыда бірдей маңызға ие екендігі туралы тұжырым жасалады. Уақыт 
және  кеңістіктегі  орын  ауысуларға  қатысты  симметрияларсыз  табиғатта  қандайда  бір 
заңдардың  болатындығы  туралы  сөз  қозғалмауы  тиістігін  айта  кетуге  тиіспіз.  Кеңістік  пен 
уақыттың  ығысуларына,  ауысуларына  қатысты  табиғат  заңдарының  инварианттылығы 
әлемдегі  уақиғалардың  арасындағы  байланыстарды,  яғни,  құбылыстарды,  заңдылықтарды 
тағайындаудың басты шарты болып табылады [1].     
3. Кеңістіктегі айналуларға, бұрылуларға қатысты симметрияда  физикалық тұрғыда 
белгіленген  бағыттардың  болмайтынын  білдіреді,  яғни,  кеңістік  изотропты  (изотропты  – 
кеңістіктің  бас  нүктесінен  бірдей  қашықтықтағы  барлық  айналу  бағыттарындағы,  оның 
қасиеттерінің өзгермейтіндігін білдіреді). Яғни, физикалық заңдар айналуларда орындалады. 
Ұзақ  уақыт  бойы  Жер  әлемнің  кіндігі  саналғандықтан,  барлық  бағыттар  емес,  тек  оның 
орталығынан өтетіндеріне басымдық берілді, яғни, солар ғана бірдей мәндерді иеленді. Бұл 

Хабаршы-Вестник-Bulletin №2 (62), 2016
 
 
69 
 
кеңістіктің  изотроптылығы  идеясымен  сәйкес  келмегендіктен  «әлемдік  орталықтан»  бас 
тартуға тура келді. 
4.  Бір  инерциалдық  жүйеден  екіншісіне  ауысуына  қатысты  симметрия  А.Эйнштейн 
тұжырымдаған  арнайы  салыстырмалылық  қағидасының  негізі  болып  табылады.  Аталған 
табиғат  заңдарының  симметриясы  барлық  инерциялық  санақ  жүйелерінің  физикалық 
бірмәнділікке,  бірмаңыздылыққа  ие  болатынын  білдіреді.  Табиғат  заңдарын  дененің 
жылдамдығы  емес,  үдеуі  анықтайды.  Әртүрлі  жылдамдықпен  қозғалатын  жүйелерде,  егер 
олар  бір-бірімен  салыстырғанда  түзу  сызықты  бірқалыпты  қозғалатын  болса,  дененің 
жылдамдықтары  әртүрлі,  ал  үдеуі  тұрақты  сақталады.  Олай  болса,  мұндай  жүйелердің 
эквиваленттік  қағидасы,  Ньютонның  екінші  заңының  физикалық  мәні  түгел  ашылғаннан 
кейін ғана тағайындалды. Осыдан, табиғат заңдарының бір инерциалдық сандық жүйесінен 
екіншісіне ауысу симметриясы айналуларға қатысты симметрияны жалпылайды. Тек мұнда 
айналулар  әдеттегідей  үш  өлшемді  кеңістікте  емес,  төрт  өлшемдік  континуумда 
қарастырылады. 
5.  Айналық  шағылуға  қатысты  симметрия  физикалық  заңдардың  оңды  солға  және 
солды  оңға  алмастырғанда  өзгермейтіндігін  білдіреді.  Мысалы,  «шағылған»  теледидарлар, 
электрлік  сызбалар,  оптикалық  жүйелер  кәдімгі  теледидар,  кәдімгі  сызба,  кәдімгі  жүйе 
сияқты  жұмыс  істейді.  Бірақ,  1956  жылы  америка  физиктері  Т.Ли  және  Ч.Янг  айналық 
шағылуға қатысты физикалық заңдардың инварианттылығы әлсіз әсерлер негізінде жүретін 
құбылыстарда,  мысалы,  атом  ядроларының 

–  ыдырауларында  бұзылуы  мүмкін  деген 
болжам жасады. Ал 1957ж. бұл болжам тікелей эксперименттер арқылы дәлелденді. Осыдан, 
табиғатта асимметриялық құбылыстар болатыны белгілі болды. Кейінгі зерттеулер айналық 
симметрияға  заңдардың  бәрі  ие  болмайтынын  көрсетті.  Табиғаттағы  қайсыбір 
құбылыстардың сол-оң ассиммерияға ие болатыны байқалды. 
Табиғат  заңдарының  әртүрлі  шағылуларға  немесе  бөлшектерді  антибөлшектерге 
ауыстыруларға  қатысты  симметриялары  да  белгілі  бір  сақталу  заңдарымен  байланысты. 
Біріншісімен, кеңістік жұптылық деп аталған шаманың, ал екіншісімен зарядтық жұптылық 
деп  аталған  шаманың  сақталуы  байланысты.  Себебі,  оларға  сәйкес  симметриялардың  әлсіз 
өзара әсерлерде бұзылатыны физикалық тәжірибелер негізінде анықталған. 
Енді  құрылымдардың  симметриясы  мен  физикалық  заңдардың  арасындағы 
байланыстардың  сипатын  ашуға  болады.  Табиғатта  кездесетін  құрылымдардың  көпшілігі  
күшті  асимметриялық  сипатқа  ие.  Бірақ,  соған  қарамастан,  табиғат  заңдары,  реал 
құрылымдардың кең класын терең талдау мен зерттеу негізінде қорытылады. Неліктен? Бұл  
сұраққа  тікелей  жауап  әлі  берілген  жоқ,  бірақ  ой-қорытулар  негізінде  мынадай  жорамалға 
келуге  болады:  микроскопиялық  құрылымның  немесе  нысанның  симметриялық  дәрежесі 
құрылғанда,  елеулі  рөл,  ғалымдардың  пікірінше,  қандайда  бір  сыртқы  факторлар,  мысалы, 
бастапқы және шекаралық  шарттардың асимметриясы, сонымен қатар, бифуркацияға, яғни, 
шешімдердің,  құрылымдардың  тарамдалуына  әкелетін  орнықсыздықтар  атқарады.  Осылар 
бастапқы түзілулер мен құрылымдардың бұзылуын тудырады. 
Бұл  сыртқы  факторларға,  төрт  іргелі  өзара  әсер  күштерінің  бірі,  атап  айтқанда,  әлсіз 
ядролық күштің, шын мәнінде, макроскопиялық асимметрияға, яғни, айналық асимметрияға 
ие  екендігі  (кобальт  ядросының  ыдырауында  байқалған)  қосылады.  Сонымен  қатар,  K  – 
мезонның  кейбір  сирек  ыдырауларында  СР  –  инварианттылық  (заряд  –  жұптылық) 
бұзылады,  ал,  бұл  өз  кезегінде,  материя  мен  антиматерияның  арасындағы  симметрияның 
бұзылуына  әкеледі.  Бірақ,  қазіргі  ғылыми  теория  бойынша  әлемде  СРТ  –  инварианттылық 
(заряд  –  жұптылық  –  уақыт  )  орын  алған  деп  болжанғандықтан  (бұл  болжамның  қате 
екендігін  дәлелдейтін  тәжірибелік  нәтижелер  жоқ),  әлсіз  өзара  әсер  уақыт  ығысуына, 
ауысуына қатысты инварианттылыққа ие емес деген қорытынды жасалады. 
Жоғарыда  айтылғандармен  қатар,  асимметриялық  құбылыстар  тудыратын  идеал 
симметриялық  заңдардың  үшінші  түрі  болады.  Бұларда  симметрия  қайсыбір  сыртқы 
факторлардың  араласуынан,  әсерінен  емес,  аталған  заңдардың  симметриялық  шешімінің 

Хабаршы-Вестник-Bulletin №2 (62), 2016
 
 
70 
 
орнықсыз  болатындығы  салдарынан  деп  саналады.  Бұлар  жасырын  симметриялар  деп 
аталады.  Олар  Әлемнің  түзілуі  жөніндегі  қазіргі  гипотезаларда  (болжамдарда)  басты  рөл 
атқарады. Қазіргі қабылданған әлемнің пайда болуы туралы теория бойынша, бастапқыда екі 
идеал  симметриялы  «гипербөлшектер»  K  және  K
’
  пайда  болған.  Сосын  K  бөлшек 
бариондарға,  ал  K
’
  бөлшек  антибариондарға  ыдырай  бастаған.  Егер  ыдырау  симметриялы 
болғанда, Әлемнің түзілу сәтінде болсын, кейінірек болсын, дүние термодинамикалық тепе- 
тең күйдегі фотондар ансамблінен, жиынтығынан құралған болар еді.  
Осы жерде бариондар туралы кішігірім мәлімет бере кетейік. Элементар бөлшектердің 
күшті  әсерлесетін  бір  тобы  адрондар  деп  аталады.  Олар  электрмагниттік,  ядролық  күшті 
және  әлсіз  өзара  әсерлеседі.  Жеңіл  адрондар  мезондар,  ал  ауыр  адрондар  бариондар  деп 
аталған. Бариондардың спині ½-ге тең және бәрі Ферми-Дирак статистикасына жатады және 
Паули  қағидасына  бағынады.  Егер  бариондар  Паули  қағидасына  бағынбағанда,  Әлем 
коллапсқа  ұшыраған,  яғни,  бір  нүктеге  сығылған  болар  еді.  Барлық  бариондардың  негізгі 
күйі  протон  мен нейтрон,  күшті  ыдырауларда  орнықты.  Сондықтан олардан  негізгі  күйдегі 
атомдар түзіледі. Айта кетейік, күшті ыдырауларда орнықты болғанымен, аталған бөлшектер 
әлсіз әсерлерде ядролық в- реакцияларда бір-біріне айналады. 
Бірақ,  жоғарыдағы  біртекті  күй  орнықсыз  болған  сияқты,  сондықтан,  аталған 
бөлшектердің  ыдырауы  асимметриялы  тұрғыда  жүзеге  асқан.  Бұл  мынадай  екі  байқалған 
факторлармен дәлелденеді: 
1. Әлем тек бариондардан тұрады; 
2. Қазіргі кезде фотондар санының бариондар санына қатынасы ~
8
10
 шамаға тең. 
Жасырын  симметрияның  тағы  бір  нақты  мысалы,  электромагниттік  және  әлсіз  өзара 
әсердің  арасындағы  симметрия.  Біраз  ғалымдар,  біршама  уақыттан  соң,  ғылымда 
бөлшектердің бір ғана түрі және іргелі төрт өзара әсердің бірі ғана қалатынына сенімді. Олар 
табиғаттағы бөлшектер мен өзара әсерлердің әралуан түрлі болып байқалуы жасырын іргелі 
симметриялардың әсерінен деп санайды. 
Осы  айтылғандардан,  Әлем  диалектикалық  өзара  тығыз  байланысты  симметрия  мен 
асимметриядан  тұрады.  Егер  симметрия  сақталумен,  жалпылықпен,  сәйкестікпен  әрі 
қажеттілікпен,  байланысты  болса,  асимметрия  өзгеріспен,  даралықпен,  әртүрлілікпен  және 
кездейсоқтықпен  байланысты.  Егер  Әлем  абсолют  симметриялы  болғанда,  онда  ешнәрсе 
өзгермей,  ешқандай  құбылыстар,  процестер,  құрылымдар  байқалмас  еді  Керісінше,  егер 
Әлем  тек  асимметриялы  болса,  онда  ештеңе  сақталмас  еді,  ешқандай  заңдар,  байланыстар 
болмас еді. 
Әлемге тәртіптілік әкелгенімен, көп жағдайда, алдын ала болжамдар жасауға мүмкіндік 
бергенімен  де  симметрия  мен  қажеттілік  құрылымдардың  көп  түрлі  болуын  шектейді.  Ол, 
молекулалардың,  кристалдардың  және  т.б.  әртүрлі  болуына  шек  қоюмен  қатар, 
көпнұсқалықты  кемітеді.  Ал  асимметрия  мен  кездейсоқтық  жаңа  мүмкіндіктерді  құрады, 
көпнұсқалықты  арттырады,  сөйтіп,  құрылымның  дамуын  қамтамасыз  етеді,  жаңа 
хабарлардың пайда болуына әкеледі ізденушілікке, шығармашылыққа талпындырады. Олай 
болса,  нақты  Әлем  симметрия  мен  асимметрияның  диалектикалық  бірлігіне  негізделеді. 
Табиғат  симметриясын  терең  түсінген  сайын,  оның  асимметриясы  ашыла  түседі,  кеңірек 
байқалады.  
Егер гравитациялық жүйе өз бетіне жіберілсе, ол тез арада коллапсқа ұшыраған болар 
еді. Күн үшін бұл уақыт шамамен жарты сағат, ал галактикамыз үшін 100 миллион жылдай 
екен.  Сонымен  қатар,  біздің  әлемнің  (15  -  20  млрд.  жыл)  өзіміздің  галактикамызбен  Күн 
жүйесінің  (5-15  млрд.  жыл)  шоқтары  әлемнің  дамуы  жолында  кездесетін  бірнеше 
«кешігулер»  туралы  ойға  жетелейді.  Әлемнің  эволюциясында,  сырт  қарағанда  кездейсоқ 
саналатын  кедергілер,  үлкен  жарылыстың  динамикасымен  тығыз  байланысты  бірқатар 
бастапқы  шарттар  мен  төрт  іргелі  өзара  әсерлердің  белгілі  бір  үйлескен  қимылында  пайда 
болады.   

Хабаршы-Вестник-Bulletin №2 (62), 2016
 
 
71 
 
Бұл  «кешігулер»  тек  гравитациялық  өзара  әсердің  негізінде  жүзеге  асатын  энергия 
құлдырау  процесін  уақытша  тоқтатуға  әкеледі.  Яғни,  олар  әлемнің  ұзақ  жасауына  жауап 
береді. Осы ұзақ өмір барған сайын күрделі құрылымдардың түзілуінің қажетті шарты бола 
отырып, соңында әрі құрылымдық әрі иерархиялық деңгейдегі өмір сүру түрлерінің көптігін 
қамтамасыз етеді. Бұл дамудың өте баяу процесс екендігінен түсіндіріледі. Осы төрт іргелі 
өзара әсердің салыстырмалы қарқындылығын төмендегі кестеден анық көруге болады.  
   
Өзара әсерлер 
Гравитациялық                    10
-39 
Электромагниттік                1 
Күшті ядролық                     10
3 
Әлсіз ядролық                      10
-6 
Бірінші  екеуі  алыс  алыс  өзара  әсерлерге  жатады.  Олардың  қарқындылығы  вакуумде 
1/R
2 
–  пропорционал  кемиді.  Ал,  соңғы  екеуі  жақын  әсерлер  –  олар  шамамен  атом 
ядросының  диаметріне  тең  қашықтықта  10
-15
  м  нөлге  дейін  төмендейді.  Бұл  күштердің 
алғашқы  екеуі  алыс  әсерлерге  жатады.  Олардың  вакуумдегі  қарқындылығы  әсерлесетін 
денелердің  ара  қашықтығының  квадратына  кері  пропорционал  кемиді.  Соңғы  екеуі  жақын 
әсерлік  күштерге  жатады.  Олар  қарқындылығы  экспоненциалды  түрде,  шамамен  атом 
ядросының диаметріндей (10
-15
 м) қашықтықтарда нөлге дейін кемиді.  
Енді қысқа түрде физикалық әлемнің даму жолында, оның динамикалық белсенділігін 
ұлғайтатын,  кенеттен  кездейсоқ  пайда  болатын  кедергілердің  табиғатын  қарастырайық 
[Дайсон]. 
Мұндай  кедергінің  (әлемдегі  энергияның  құнсыздану  процесін  тоқтататын)  бірі  спин. 
Көптеген созылыңқы нысандар спинге ие. Спиннің табиғаты белгісіз (динамика заңдарында 
спинге  ие  болу  тиістігі  айқындалмаған).  Сондықтан  оны  қайсыбір  арнайы  алғышарттарда 
симметрияның бұзылуы деп қарастыруға болады. Созылыңқы нысандар, өз осі бойынша тез 
айналатын  болса,  гравитациялық  күштің  әсерінен  коллапсқа  ұшырай  алмайды.  Олар 
коллапсқа  ұшыраудан  бұрын,  нысанның  сыртқы  бөліктері  оның  ішкі  бөліктерін  айналуға 
мүмкіндік  беретін  стационар  орбиталарға  шығады.  Оны  өзіміздің  планеталар,  серіктері, 
астероид  және  т.б.  аспан  денелерімен  қоршаған  Күн  жүйесінің  қозғалысынан  байқауға 
болады.  
Екінші  кедергі  термоядролық  синтезбен  байланысты.  Мұнда  жоғары  температуралар 
мен  қысымдарда  сутектің  жануы  кезіндегі  гелийдің  түзілуі  жөнінде  сөз  қозғалады. 
Термоядролық  жану  (сутек  ядроларынан  гелий  ядроларының  түзілуі  (синтез),  сығылуға 
қарсы  әсері  бар,  γ  сәуле  мен  нейтрино  түрінде  энергияның  бөлінуімен  қабат  жүреді. 
Сондықтан, сутегі өте көп мөлшеріне ие жұлдыз, сутек түгел жанып біткенше, яғни қайсыбір 
кризистік нүктеден жоғары мәндерде гравитациялық коллапсқа ұшырамайды.  
Бұл жерде мына жағдай – массалық саны 2-ге тең гелий изотобы (ядросы 2 протоннан 
тұратын,  яғни,  нейтроны  жоқ)  болмайтыны  аса  маңызды  рөл  атқарады.  Егер,  гелий  2  бар 
болса  да,  протон  мен  протон  әрекеттесуі  нәтижесінде  гелий  2+  фотон  түзілер  еді.  Өз 
кезегінде, гелий 2 ядросы өздігінен дейтронға, позитронға және нейтриноға ыдырар еді. Бұл 
реакция  аса  белсенді,  қарқынды  жүретіндіктен  сутек  өте  тез  жанып,  түгелдей  гелий  2-ге 
айналған болар еді. Екі протонның ядролық тартылыс күші 20 МВт. кернеумен жүзеге асады. 
Бірақ  бұл  күш  екі  протоннан  құралатын  байланысқан  күйде,  яғни,  ядролық  құрылымын 
түзуге  жеткіліксіз.  Есептеулер,  бар  болғаны  гелий  2  ядросын  түзуге  жарты  МВт. 
жетіспейтінін  анықтады.  Егер  күшті  әсер  25  пайызға  артық  болғанда  Күн  санаулы 
минуттарда өзіндегі бар сутегіні түгелдей жағып бітірер еді.  
Шындығында, кәдімгі сутек ядролары әлсіз күштің әсерінен өзара реакцияласа отырып, 
дейтрон,  позитрон  және  нейтрино  түзеді.  Содан  соң,  позитрон  өзін  қоршаған  плазманың 
электрондарымен  әрекеттесіп  γ  –  диапазондағы  фотондар  түзеді.  Томсондық  шашыраудың 
әсерінен  фотондар  Күннің  бетіне  жету  үшін  миллиондаған  жылдар  жұмсайды,  сөйтіп 
оптикалық диапазонда әлемге таралады. Ыдырау және релаксация уақыттары өзара әсерлесу 

Хабаршы-Вестник-Bulletin №2 (62), 2016
 
 
72 
 
қарқындылығына кері пропорционал болады. Осыдан протон – протондық реакция шамамен 
күшті әсерден туындайтын реакцияға қарағанда 10
18
  есе  баяу  жүреді.  Осы  себептен  Күннің 
және  басқа  да  жұлдыздар  осыған  тікелей  қатысты.  Үшінші  кешігу  немесе  кедергі  Жердің 
дамуында  елеулі  рөл  атқарады.  Бұл  Жер  қойнауындағы  радиоактивті  элементтер  (уран, 
торий  және  т.б.)  онша көп  емес.  Сонымен  қатар,  олар  жұлдыздарда  түзілмейді  (синтезделу 
процесі  ең  ауыр  стабилді  элемент  –  темірге  дейін  жүреді),  аса  жаңа  жұлдыздардың 
жарылысында  түзіледі.  Мұндай  термоядролық  детонацияның  жүруі,  өзінің  соңғы  даму 
фазасындағы және массалары «Гандрасенар» шектеуінен жоғары алып жұлдыздар ядролары 
негізінде сутегі мен оттегінен тұратын өте тез жанып темірге айналады. 
Жұлдыздың іші тез жарылады, ал одан бөлінетін энергия жұлдыздың сыртқы қабатын 
жарады.  Уран  мен  торийдің  ядролары  беттік  керілу  күштері  мен  арасындағы 
электростатикалық энергияның бәсекелестігі нәтижесінде β  – ыдырауға ұшырап, протондар 
электрондарға  және  антинейтриноға  баяу  ыдырауға  ұшырайды.  Осы  кезде  аталған 
ядролардан ұшатын электрондардың қоршаған ортамен үйкелісі Жер қойнауының қызуына 
әкеледі.  Бұл  өз  кезегінде  Жердегі  жанартаулардың  қызметін  жандандырады  және 
атмосфераның  жаңаруына,  сонымен  қатар,  Жер  бетінде  минералдық  заттардың  молаюына 
әкеледі.  

жүктеу/скачать 3,59 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: