Diagramma di Feynman

Un diagramma di Feynman è un diagramma che mostra cosa succede quando le particelle elementari si scontrano.

In questo diagramma di Feynman, un elettrone e un positrone si distruggono a vicenda, producendo un fotone virtuale che diventa una coppia quark-antiquark. Poi si irradia un gluone

I diagrammi di Feynman sono usati nella meccanica quantistica. Un diagramma di Feynman ha linee di forme diverse – dritte, tratteggiate e a ghirigori – che si incontrano in punti chiamati vertici. I vertici sono dove le linee iniziano e finiscono. I punti dei diagrammi di Feynman in cui le linee si incontrano rappresentano due o più particelle che si trovano nello stesso punto dello spazio nello stesso momento. Le linee in un diagramma di Feynman rappresentano l’ampiezza di probabilità per una particella di andare da un posto all’altro.

Nei diagrammi di Feynman, le particelle possono andare sia avanti che indietro nel tempo. Quando una particella va indietro nel tempo, è chiamata antiparticella. Anche i punti d’incontro delle linee possono essere interpretati in avanti o indietro nel tempo, così che se una particella scompare in un punto d’incontro, ciò significa che la particella è stata creata o distrutta, a seconda della direzione nel tempo da cui la particella è arrivata.

Tutte le linee e i vertici hanno un’ampiezza. Quando moltiplichi l’ampiezza di probabilità per le linee, l’ampiezza per le particelle di andare da dove iniziano a dove si incontrano, e al prossimo punto di incontro, e così via, e moltiplichi anche per l’ampiezza per ogni punto di incontro, ottieni un numero che ti dice l’ampiezza totale per le particelle di fare ciò che il diagramma dice che fanno. Se si sommano tutte queste ampiezze di probabilità su tutti i possibili punti di incontro, e su tutti i punti di partenza e di arrivo con un peso appropriato, si ottiene l’ampiezza di probabilità totale per una collisione in un acceleratore di particelle, che ci dice la probabilità totale di queste particelle di rimbalzare l’una sull’altra in qualsiasi direzione particolare.

I diagrammi di Feynman prendono il nome da Richard Feynman, che ha vinto il premio Nobel per la fisica. I suoi diagrammi sono molto semplici nel caso dell’elettrodinamica quantistica (QED), dove ci sono solo due tipi di particelle: elettroni (piccole particelle all’interno degli atomi) e fotoni (particelle di luce). In QED, l’unica cosa che può succedere è che un elettrone (o la sua antiparticella) possa emettere (o assorbire) un fotone, quindi c’è solo un blocco di costruzione per ogni collisione. L’ampiezza di probabilità per l’emissione è molto semplice – non ha una parte reale, e la parte immaginaria è la carica dell’elettrone.