费曼图
费曼图用于量子力学中。一个费曼图有不同形状的线--直的、点的和曲折的--它们在称为顶点的点上相遇。顶点是线条开始和结束的地方。在费曼图中,线条相交的点代表两个或多个粒子在同一时间恰好处于空间的同一点。费曼图中的线表示一个粒子从一个地方到另一个地方的概率振幅。
在费曼图中,粒子在时间上既可以向前走,也可以向后走。当一个粒子在时间上向后走时,它被称为反粒子。线条的会合点也可以解释为向前或向后的时间,因此,如果一个粒子消失在一个会合点上,那就意味着这个粒子要么被创造了,要么被毁灭了,这取决于粒子进来的时间方向。
所有的线和顶点都有一个振幅。当你把线的概率振幅、粒子从哪里开始到哪里相遇的振幅,以及到下一个相遇点的振幅,以此类推,还要乘以每个相遇点的振幅,你就会得到一个数字,这个数字告诉你粒子做图上所说的事情的总振幅。如果你把所有这些概率振幅加起来,在所有可能的相遇点上,在所有的起始点和结束点上加一个适当的权重,你就会得到粒子加速器中碰撞的总概率振幅,它告诉你这些粒子在任何特定的方向上相互反弹的总概率。
费曼图是以获得诺贝尔物理学奖的理查德-费曼命名的。他的图在量子电动力学(QED)的情况下非常简单,其中只有两种粒子:电子(原子内部的小粒子)和光子(光的粒子)。在QED中,唯一可能发生的事情是电子(或其反粒子)可以发射(或吸收)光子,所以任何碰撞只有一个构件。发射的概率振幅非常简单--它没有实部,虚部是电子的电荷。
在这个费曼图中,一个电子和正电子互相摧毁,产生一个虚拟光子,成为夸克-反夸克对。然后,一个辐射一个胶子
问题和答案
问:什么是费曼图?答:费曼图是一种显示基本粒子碰撞时发生的情况的图。它由不同形状的线条组成--直线、虚线和斜线--它们在被称为顶点的地方相遇。顶点是线条开始和结束的地方,代表两个或更多的粒子同时出现在空间的同一点上。
问:费曼图中的线条代表什么?
答:费曼图中的线条代表一个粒子从一个地方到另一个地方的概率振幅。它们也可以在时间上向前或向后解释,因此,如果一个粒子消失在一个交汇点上,这意味着该粒子被创造或被摧毁,这取决于它在时间上的方向。
问:你如何计算一次碰撞的总概率振幅?
答:你的计算方法是将每条线和顶点的所有概率振幅相乘,然后将所有可能的交汇点的这些概率振幅以适当的权重相加。这样你就得到了粒子加速器中碰撞的总概率振幅,它告诉你粒子在任何特定方向上相互反弹的可能性有多大。
问:谁发明了费曼图?
答:费曼图是以获得诺贝尔物理学奖的理查德-费曼命名的。他在研究量子电动力学(QED)的过程中开发了这些图。
问:QED涉及什么样的粒子?
答:在QED中,只有两种粒子--电子(原子内的小粒子)和光子(光的粒子)。唯一可能发生的事情是,一个电子(或其反粒子)可以发射(或吸收)一个光子,所以任何碰撞都只有一个构件。
问:在谈论发射概率时,虚部意味着什么?
答:在QED理论中谈到发射概率时,虚部表示电子的电荷。