Диаграма на Файнман
Диаграмата на Файнман е диаграма, която показва какво се случва при сблъсък на елементарни частици.
Диаграмите на Файнман се използват в квантовата механика. Диаграмата на Файнман има линии с различни форми - прави, пунктирани и криволичещи, които се събират в точки, наречени върхове. Върховете са местата, където линиите започват и свършват. Точките в диаграмите на Файнман, в които се срещат линиите, представляват две или повече частици, които се намират в една и съща точка на пространството по едно и също време. Линиите в диаграмата на Файнман представляват амплитудата на вероятността една частица да премине от едно място на друго.
В диаграмите на Файнман частиците могат да се движат както напред, така и назад във времето. Когато една частица се движи назад във времето, тя се нарича античастица. Точките на среща на линиите също могат да се интерпретират напред или назад във времето, така че ако частица изчезне в точка на среща, това означава, че частицата е била създадена или унищожена, в зависимост от посоката във времето, от която е влязла.
Всички линии и върхове имат амплитуда. Когато умножите амплитудата на вероятността за линиите, амплитудата за частиците да преминат от мястото, от което започват, до мястото, където се срещат, и до следващата точка на среща и т.н., и също така умножите по амплитудата за всяка точка на среща, ще получите число, което ви казва общата амплитуда за частиците да направят това, което е описано на диаграмата. Ако съберете всички тези амплитуди на вероятност за всички възможни точки на среща и за всички начални и крайни точки със съответното тегло, ще получите общата амплитуда на вероятност за сблъсък в ускорител на частици, която ви казва общата вероятност тези частици да се отразят една от друга във всяка конкретна посока.
Диаграмите на Файнман са наречени на името на Ричард Файнман, който е носител на Нобелова награда за физика. Диаграмите му са много прости в случая на квантовата електродинамика (КЕД), където има само два вида частици: електрони (малки частици в атомите) и фотони (частици светлина). В QED единственото нещо, което може да се случи, е електрон (или неговата античастица) да излъчи (или погълне) фотон, така че има само един градивен елемент за всеки сблъсък. Амплитудата на вероятността за излъчване е много проста - тя няма реална част, а въображаемата част е зарядът на електрона.
На тази диаграма на Файнман електронът и позитронът се унищожават взаимно, като се получава виртуален фотон, който се превръща в двойка кварк-антикварк. След това се излъчва глюон
Въпроси и отговори
В: Какво представлява диаграмата на Файнман?
О: Диаграмата на Файнман е диаграма, която показва какво се случва при сблъсък на елементарни частици. Състои се от линии с различна форма - прави, пунктирани и криволичещи, които се събират в точки, наречени върхове. Върховете са местата, където линиите започват и свършват, и представляват две или повече частици, които се намират в една и съща точка на пространството по едно и също време.
Въпрос: Какво представляват линиите в диаграмата на Файнман?
О: Линиите в диаграмата на Файнман представляват амплитудата на вероятността една частица да премине от едно място на друго. Те могат да се интерпретират и напред или назад във времето, така че ако частица изчезне в точка на среща, това означава, че частицата е била създадена или унищожена в зависимост от посоката ѝ във времето.
Въпрос: Как се изчислява общата амплитуда на вероятността за сблъсък?
О: Това се изчислява, като се умножат всички вероятностни амплитуди за всяка линия и връх, след което се сумират всички тези вероятностни амплитуди за всички възможни точки на среща с подходящо тегло. Така получавате общата амплитуда на вероятност за сблъсък в ускорител на частици, която ви показва каква е вероятността частиците да се отразят една от друга в определена посока.
Въпрос: Кой е изобретил диаграмите на Файнман?
О: Диаграмите на Файнман са кръстени на Ричард Файнман, който е носител на Нобелова награда за физика. Той ги разработва като част от работата си по квантовата електродинамика (КЕД).
В: Какви частици се използват в QED?
О: В КЕД има само два вида частици - електрони (малки частици в атомите) и фотони (частици светлина). Единственото нещо, което може да се случи, е електрон (или негова античастица) да излъчи (или погълне) фотон, така че има само един градивен елемент за всеки сблъсък.
Въпрос: Какво означава въображаемата част, когато говорим за вероятности за излъчване?
О: Въображаемата част означава заряда на електрона, когато говорим за вероятности за излъчване в рамките на теорията на QED.
