Feinmana diagramma
Feinmana diagramma ir diagramma, kas parāda, kas notiek, saduroties elementārdaļiņām.
Feinmana diagrammas izmanto kvantu mehānikā. Feinmana diagrammā ir dažādu formu līnijas - taisnas, punktētas un līkumainas -, kas krustojas punktos, kurus sauc par virsotnēm. Virsotnes ir vietas, kur līnijas sākas un beidzas. Feinmana diagrammās punkti, kuros līnijas krustojas, apzīmē divas vai vairākas daļiņas, kas vienlaikus atrodas vienā un tajā pašā telpas punktā. Feinmana diagrammas līnijas attēlo daļiņas varbūtības amplitūdu, kas ļauj daļiņai pārvietoties no vienas vietas uz citu.
Feinmana diagrammās daļiņas var kustēties gan uz priekšu, gan atpakaļ laikā. Ja daļiņa iet atpakaļ laikā, to sauc par antidaļiņu. Arī līniju satikšanās punktus var interpretēt gan uz priekšu, gan atpakaļ laikā, tātad, ja daļiņa pazūd satikšanās punktā, tas nozīmē, ka daļiņa ir vai nu radīta, vai iznīcināta, atkarībā no tā, no kura virziena laikā daļiņa ieradās.
Visām līnijām un virsotnēm ir amplitūda. Ja reizina līniju varbūtības amplitūdu, daļiņu amplitūdu, lai dotos no vietas, kur tās sākas, uz vietu, kur tās satiekas, un uz nākamo satikšanās punktu, un tā tālāk, un reizina arī ar katra satikšanās punkta amplitūdu, iegūst skaitli, kas norāda kopējo amplitūdu, lai daļiņas varētu veikt to, kas norādīts diagrammā. Ja jūs saskaitīsiet visas šīs varbūtības amplitūdas visos iespējamajos satikšanās punktos un visos sākuma un beigu punktos ar atbilstošu svaru, jūs saņemsiet kopējo varbūtības amplitūdu sadursmei daļiņu paātrinātājā, kas norāda kopējo varbūtību, ka šīs daļiņas atsitīsies viena no otras jebkurā noteiktā virzienā.
Feinmana diagrammas ir nosauktas Ričarda Feinmana (Richard Feynman) vārdā, kurš ieguva Nobela prēmiju fizikā. Viņa diagrammas ir ļoti vienkāršas kvantu elektrodinamikas (QED) gadījumā, kur ir tikai divu veidu daļiņas: elektroni (mazas daļiņas atomos) un fotoni (gaismas daļiņas). QED vienīgais, kas var notikt, ir tas, ka elektrons (vai tā antidaļiņa) var izstarot (vai absorbēt) fotonu, tāpēc jebkurai sadursmei ir tikai viens celtniecības elements. Emisijas varbūtības amplitūda ir ļoti vienkārša - tai nav reālās daļas, un iedomātā daļa ir elektrona lādiņš.
Šajā Feinmana diagrammā elektrons un pozitrons iznīcina viens otru, radot virtuālu fotonu, kas kļūst par kvarkvarkvarkvarkārtas pāri. Tad viens izstaro glionu
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Feinmana diagramma?
A: Feinmana diagramma ir diagramma, kas parāda, kas notiek, saduroties elementārdaļiņām. Tā sastāv no dažādu formu līnijām - taisnām, punktētām un līkumainām -, kas krustojas punktos, kurus sauc par virsotnēm. Virsotnes ir vietas, kur līnijas sākas un beidzas, un tās apzīmē divas vai vairākas daļiņas, kas vienlaikus atrodas vienā un tajā pašā telpas punktā.
J: Ko attēlo līnijas Feinmana diagrammā?
A: Feinmana diagrammā līnijas attēlo daļiņas varbūtības amplitūdu, kas ļauj daļiņai pārvietoties no vienas vietas uz citu. Tās var interpretēt arī uz priekšu vai atpakaļ laikā, tātad, ja daļiņa pazūd satikšanās punktā, tas nozīmē, ka daļiņa ir vai nu radīta, vai iznīcināta atkarībā no tās virziena laikā.
J: Kā aprēķināt sadursmes kopējo varbūtības amplitūdu?
A: To aprēķina, reizinot visas varbūtības amplitūdas katrai līnijai un virsotnei un pēc tam saskaitot visas šīs varbūtības amplitūdas visos iespējamajos sadursmes punktos ar attiecīgu svaru. Tādējādi iegūst kopīgo sadursmes varbūtības amplitūdu daļiņu paātrinātājā, kas norāda, cik liela ir varbūtība, ka daļiņas atsitīsies viena no otras jebkurā konkrētā virzienā.
J: Kas izgudroja Feinmana diagrammas?
A: Feinmana diagrammas tika nosauktas Ričarda Feinmana vārdā, kurš saņēma Nobela prēmiju fizikā. Viņš tās izstrādāja kā daļu no sava darba par kvantu elektrodinamiku (QED).
J: Kāda veida daļiņas ir iesaistītas QED?
A: QED ir tikai divu veidu daļiņas - elektroni (mazas daļiņas atomos) un fotoni (gaismas daļiņas). Vienīgais, kas var notikt, ir tas, ka elektrons (vai tā antidaļiņa) var izstarot (vai absorbēt) fotonu, tātad ir tikai viens jebkuras sadursmes pamatelements.
J: Ko nozīmē iedomātā daļa, kad runājam par emisijas varbūtību?
A: Imaginārais loceklis apzīmē elektronu lādiņu, runājot par emisijas varbūtībām QED teorijā.
