Nie można zobaczyć cząsteczek. Jeśli ktoś powie ci, żebyś spojrzał na atom gołymi oczami, nie będziesz miał wiele szczęścia. To samo zdecydowanie dotyczy mówienia o mechanice kwantowej. Jeśli musisz spojrzeć na cokolwiek w skali kwantowej, znajdziesz to szczególnie trudne – i to, oczywiście, obejmuje oddziaływania cząstek.
Więc najlepsze, co będziesz musiał zrobić, to zdobyć diagram. Jednym z najczęściej omawianych i przywoływanych diagramów jest diagram Feynmana, spotykany głównie w fizyce kwantowej cząstek elementarnych. To dlatego, że Feynman Diagram był w stanie zrewolucjonizować diagramowanie interakcji fizyki kwantowej, jak wiemy, pokazując przejście energii, jak również transfer cząstek w sposób, który nie był naprawdę wcześniej reprezentowane fizycznie.
Schematy Feynmana można podzielić na dwa różne „porządki” myślenia. Możesz myśleć o tych porządkach (i obszarach pomiędzy nimi) jak o piramidach, z różnymi poziomami. Większe zrozumienie zależy od tego, gdzie się znajdujesz na piramidzie, ponieważ im więcej jesteś w stanie zobaczyć pod sobą.
- Diagram niższego rzędu. W tych diagramach otrzymujesz najbardziej podstawowy przegląd tego, co musisz wiedzieć, i będziesz miał podstawowe teorie i zrozumienie, jak działają cząstki.
- Diagram wyższego rzędu. Im wyższy diagram, tym więcej informacji na temat perturbacji, jak również zrozumienie ruchu cząstek. Jednakże, podczas gdy jeden diagram ma możliwości zrozumienia pewnego punktu, w fizyce jest prawie niezbędne posiadanie wielu reprezentacji, aby zrozumieć wszystkie równania.
Mając to na uwadze, diagramy Feynmana są lepiej przemyślane jako seria perturbacji, co oznacza, że jest to seria funkcji, które podnoszą się tam, gdzie ostatnia się skończyła, aby stworzyć więcej zrozumienia danego wątku równań lub tematu.
Patrząc na diagramy, efekty nieperturbacyjne, takie jak tunelowanie, nie pojawiają się, co jest ważne, aby zauważyć, gdy próbuje się je uchwycić. Dzieje się tak, ponieważ każdy efekt idący szybciej niż zero jest wielomianem nie wpływa na szereg Taylora, który pasuje do diagramów Feynmana stosunkowo często.
Jeśli spojrzeć na rzeczywisty diagram, istnieje kilka głównych części w podziale.
Pierwszą rzeczą, na którą należy spojrzeć są linie proste. Na powyższym schemacie linie te reprezentują elektrony lub pozyton, który jest w zasadzie jak zły bliźniak elektronu – jest jego przeciwieństwem. Strzałki pokazują sposób, w jaki przepływa energia, a raczej kierunek, w którym poruszają się elektrony. Kwadratowa linia reprezentuje fotony, jak również energię promieniowania gamma, i jest używana w diagramach powyżej, aby połączyć ruch elektronów.
Każdy diagram jest postrzegany w dwóch wymiarach, jednym z nich jest czas, a drugim konkretna pozycja w przestrzeni.
Aczkolwiek dokładne pozycjonowanie może się różnić w zależności od tego, czy diagram jest pionowy czy poziomy, wymiary te odnoszą się do prawie każdego diagramu Feynmana, który tam zobaczysz. Oprócz tego, diagramy można znaleźć w różnej złożoności. Na przykład, bardziej podstawowe wykresy, takie jak te powyżej, będą uważane za wykresy niższego rzędu, podczas gdy coś bardziej złożonego wpada do wyższego rzędu.
.