Vous ne pouvez pas voir les particules. Si quelqu’un vous dit de regarder un atome à l’œil nu, vous n’aurez pas beaucoup de chance. La même chose s’applique définitivement quand on parle de mécanique quantique. Si vous devez regarder quoi que ce soit à l’échelle quantique, vous allez trouver cela particulièrement difficile – et cela inclut, bien sûr, les interactions entre les particules.
Alors le mieux que vous aurez à faire est d’obtenir un diagramme. L’un des diagrammes les plus couramment discutés et référencés est le diagramme de Feynman, que l’on retrouve surtout en physique quantique des particules. C’est parce que le diagramme de Feynman a été en mesure de révolutionner le diagramme des interactions de la physique quantique comme nous le savons démontrant la transition de l’énergie ainsi que le transfert de particules d’une manière qui n’avait pas vraiment été représentée physiquement auparavant.
Les diagrammes de Feynman pourraient être divisés en deux différents « ordres » de pensée. Vous pouvez penser à ces ordres (et aux zones entre eux) comme à des pyramides, avec différents niveaux. La compréhension que vous obtenez dépend de l’endroit où vous vous trouvez sur la pyramide, car plus vous êtes capable de voir en dessous de vous.
- Diagramme d’ordre inférieur. Dans ces diagrammes, vous obtenez l’aperçu le plus basique de ce que vous devez savoir, et vous aurez les théories de base et la compréhension derrière la façon dont les particules fonctionnent.
- Diagramme d’ordre supérieur. Plus vous arrivez à un diagramme d’ordre supérieur, plus vous aurez probablement des informations sur la perturbation ainsi que la compréhension du mouvement des particules. Cependant, si un diagramme a les capacités de comprendre un certain point, en physique, il est presque vital d’avoir plusieurs représentations pour comprendre toutes les équations.
Avec cela à l’esprit, les diagrammes de Feynman sont mieux considérés comme une série de perturbations, ce qui signifie que c’est une série de fonctions qui reprennent là où la dernière s’est arrêtée afin de créer plus de compréhension d’un fil d’équation ou d’un sujet particulier.
Lorsque l’on regarde les diagrammes, les effets non perturbateurs comme l’effet tunnel n’apparaissent pas, ce qui est important à noter lorsqu’on essaie de les saisir. Cela se produit parce que tout effet allant plus vite que zéro est polynomial n’affecte pas la série de Taylor, qui s’inscrit dans les diagrammes de Feynman relativement fréquemment.
Si vous jetez un coup d’œil à un diagramme réel, il y a quelques parties principales dans la ventilation.
La première chose à regarder est les lignes droites. Dans le diagramme ci-dessus, ces lignes représentent les électrons ou le positron, qui est essentiellement comme la version jumelle maléfique de l’électron – c’est l’opposé. Les flèches montrent la manière dont l’énergie circule, ou plutôt la direction dans laquelle les électrons se déplacent. La ligne ondulée représente les photons ainsi que l’énergie des rayons gamma, et est utilisée dans les diagrammes ci-dessus pour relier le mouvement des électrons.
Chaque diagramme est vu sur deux dimensions, l’une étant le temps et l’autre étant la position particulière dans l’espace.
Bien que le positionnement exact puisse varier entre le diagramme selon qu’il est vertical ou horizontal, ces dimensions s’appliquent à peu près à tous les diagrammes de Feynman que vous verrez là-bas. En outre, la complexité des diagrammes varie. Par exemple, un diagramme plus basique comme ceux ci-dessus serait considéré comme un diagramme d’ordre inférieur, alors que quelque chose de plus complexe tombe dans l’ordre supérieur.