Diagrama Feynman
O diagramă Feynman este o diagramă care arată ce se întâmplă atunci când particulele elementare se ciocnesc.
Diagramele Feynman sunt utilizate în mecanica cuantică. O diagramă Feynman are linii de diferite forme - drepte, punctate și în formă de zig-zag - care se întâlnesc în puncte numite vârfuri. Vârfurile sunt punctele în care încep și se termină liniile. Punctele din diagramele Feynman în care se întâlnesc liniile reprezintă două sau mai multe particule care se află în același punct din spațiu în același timp. Liniile dintr-o diagramă Feynman reprezintă amplitudinea probabilității ca o particulă să treacă dintr-un loc în altul.
În diagramele Feynman, particulelor li se permite să meargă atât înainte, cât și înapoi în timp. Atunci când o particulă merge înapoi în timp, aceasta se numește antiparticulă. Punctele de întâlnire ale liniilor pot fi, de asemenea, interpretate înainte sau înapoi în timp, astfel încât, dacă o particulă dispare într-un punct de întâlnire, înseamnă că particula a fost fie creată, fie distrusă, în funcție de direcția în timp din care a venit particula.
Toate liniile și vârfurile au o amplitudine. Când înmulțițiți amplitudinea probabilității pentru linii, amplitudinea pentru ca particulele să meargă de la punctul de plecare la punctul de întâlnire, apoi la următorul punct de întâlnire și așa mai departe, și înmulțiți, de asemenea, cu amplitudinea pentru fiecare punct de întâlnire, obțineți un număr care vă indică amplitudinea totală pentru ca particulele să facă ceea ce spune diagrama că fac. Dacă adunăm toate aceste amplitudini de probabilitate pentru toate punctele de întâlnire posibile și pentru toate punctele de plecare și de sosire cu o pondere corespunzătoare, obținem amplitudinea totală de probabilitate pentru o coliziune într-un accelerator de particule, care ne indică probabilitatea totală ca aceste particule să ricoșeze una în alta într-o anumită direcție.
Diagramele Feynman sunt denumite astfel după Richard Feynman, laureat al Premiului Nobel pentru Fizică. Diagramele sale sunt foarte simple în cazul electrodinamicii cuantice (QED), unde există doar două tipuri de particule: electroni (particule mici în interiorul atomilor) și fotoni (particule de lumină). În QED, singurul lucru care se poate întâmpla este ca un electron (sau antiparticula sa) să emită (sau să absoarbă) un foton, astfel încât există doar un singur element constitutiv pentru orice coliziune. Amplitudinea de probabilitate pentru emisie este foarte simplă - nu are o parte reală, iar partea imaginară este sarcina electronului.
În această diagramă Feynman, un electron și un pozitron se distrug reciproc, producând un foton virtual care devine o pereche quark-antiquark. Apoi se radiază un gluon
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este o diagramă Feynman?
R: O diagramă Feynman este o diagramă care arată ce se întâmplă atunci când particulele elementare se ciocnesc. Este formată din linii de diferite forme - drepte, punctate și mâzgălite - care se întâlnesc în puncte numite vârfuri. Vârfurile sunt punctele în care liniile încep și se termină și reprezintă două sau mai multe particule care se întâmplă să se afle în același punct din spațiu în același timp.
Î: Ce reprezintă liniile dintr-o diagramă Feynman?
R: Liniile dintr-o diagramă Feynman reprezintă amplitudinea probabilității ca o particulă să treacă dintr-un loc în altul. De asemenea, ele pot fi interpretate înainte sau înapoi în timp, astfel încât, dacă o particulă dispare într-un punct de întâlnire, înseamnă fie că particula a fost creată, fie că a fost distrusă, în funcție de direcția sa în timp.
Î: Cum se calculează amplitudinea totală a probabilității pentru o coliziune?
R: Aceasta se calculează prin înmulțirea tuturor amplitudinilor de probabilitate pentru fiecare linie și verigă, apoi prin însumarea tuturor acestor amplitudini de probabilitate pentru toate punctele de întâlnire posibile cu o pondere corespunzătoare. Astfel se obține amplitudinea totală a probabilității unei coliziuni într-un accelerator de particule, care indică probabilitatea ca particulele să ricoșeze unele în altele într-o anumită direcție.
Î: Cine a inventat diagramele Feynman?
R: Diagramele Feynman au fost numite după Richard Feynman, laureat al Premiului Nobel pentru Fizică. Acesta le-a dezvoltat ca parte a activității sale privind electrodinamica cuantică (QED).
Î: Ce fel de particule sunt implicate în QED?
R: În QED există doar două tipuri de particule - electroni (particule mici în interiorul atomilor) și fotoni (particule de lumină). Singurul lucru care se poate întâmpla este ca un electron (sau antiparticula sa) să emită (sau să absoarbă) un foton, astfel încât există doar un singur element constitutiv pentru orice coliziune.
Î: Ce semnifică o parte imaginară atunci când vorbim despre probabilitățile de emisie?
R: O parte imaginară semnifică sarcina unui electron atunci când se vorbește despre probabilitățile de emisie în cadrul teoriei QED.
