Feynmanův diagram

Feynmanův diagram je diagram, který ukazuje, co se stane při srážce elementárních částic.

V tomto Feynmanově diagramu se elektron a pozitron navzájem zničí a vznikne virtuální foton, který se stane párem kvark-antikvark. Pak se vyzáří gluon

Feynmanovy diagramy se používají v kvantové mechanice. Feynmanův diagram má čáry různých tvarů – rovné, tečkované a klikaté – které se setkávají v bodech zvaných vrcholy. Vrcholy jsou místa, kde čáry začínají a končí. Body ve Feynmanových diagramech, kde se čáry setkávají, představují dvě nebo více částic, které se shodou okolností nacházejí ve stejném bodě v prostoru ve stejnou dobu. Čáry ve Feynmanově diagramu představují amplitudu pravděpodobnosti, že se částice dostane z jednoho místa na druhé.

Ve Feynmanových diagramech se částice mohou pohybovat v čase dopředu i dozadu. Pokud se částice pohybuje v čase dozadu, nazývá se antičástice. Body setkání pro přímky lze také interpretovat dopředu nebo dozadu v čase, takže pokud částice zmizí v bodě setkání, znamená to, že částice byla buď vytvořena, nebo zničena, podle toho, z jakého směru v čase částice přišla.

Všechny přímky a vrcholy mají amplitudu. Když vynásobíte amplitudu pravděpodobnosti pro čáry, amplitudu pro částice, aby se dostaly z místa, kde začínají, do místa, kde se setkávají, a do dalšího bodu setkání a tak dále, a také vynásobíte amplitudou pro každý bod setkání, dostanete číslo, které vám řekne celkovou amplitudu pro částice, aby udělaly to, co říká diagram. Pokud sečtete všechny tyto amplitudy pravděpodobnosti nad všemi možnými body setkání a nad všemi počátečními a koncovými body s příslušnou váhou, dostanete celkovou amplitudu pravděpodobnosti pro srážku v urychlovači částic, která vám říká celkovou pravděpodobnost, že se tyto částice od sebe odrazí v určitém směru.

Feynmanovy diagramy jsou pojmenovány po Richardu Feynmanovi, který získal Nobelovu cenu za fyziku. Jeho diagramy jsou velmi jednoduché v případě kvantové elektrodynamiky (QED), kde existují pouze dva druhy částic: elektrony (malé částice uvnitř atomů) a fotony (částice světla). V QED se může stát pouze to, že elektron (nebo jeho antičástice) může vyzářit (nebo pohltit) foton, takže pro každou srážku existuje pouze jeden stavební kámen. Amplituda pravděpodobnosti pro emisi je velmi jednoduchá – nemá žádnou reálnou část a imaginární část je náboj elektronu.

.