费因曼图

费因曼图是一种表示基本粒子相互作用的图形方法，由美国理论物理学家在20世纪40年代和50年代发明理查德·p·费曼．介绍了发展过程中的理论量子电动力学作为可视化和计算效果的辅助电磁相互作用在电子而且光子，费曼图现在被用来描述所有类型的粒子相互作用。

费曼图是一种二维表示，其中一个轴(通常是水平轴)表示空间，而第二个(垂直)轴表示时间。用直线来描绘费米子的半整数值的基本粒子内在角动量（自旋)，例如电子(e⁻)和波浪线用于玻色子自旋为整数值的粒子，如光子(γ)。在一个概念上的能级费米子可以被看作是“物质”粒子，它们经历了由玻色子交换产生的力的作用，即所谓的“力载体”场,粒子。

在量子在水平上，费米子的相互作用是通过与磁场相关的场粒子的发射和吸收发生的基本相互作用物质，特别是电磁力强大的力量，以及弱力．因此，基本的相互作用在费曼图上以a的形式出现“顶点”即:,一个junction of three lines. In this way the path of an电子例如，它表现为两条直线连接到第三条波状线，在那里电子发射或吸收a光子．(见数字)。

费曼图被物理学家用来非常精确地计算任何给定过程的概率，例如，在量子电动力学中，电子-电子散射。计算必须包括等价于所有行(表示传播粒子)和图中所示的所有顶点(表示交互)。此外，由于给定的过程可以用许多可能的费曼图来表示，所以在计算特定过程发生的总概率时，必须把每一个可能的图的贡献都考虑进去。将这些计算结果与实验测量结果进行比较，可以发现其准确度非常高，在某些情况下与9位有效数字一致。

最简单的费曼图只包含两个顶点，代表场粒子的发射和吸收。(见数字)。在这个图中，电子(e⁻）发出V点的光子₁，然后这个光子稍后被另一个在V点的电子吸收₂．光子的发射导致第一个电子在空间中反冲，而光子的吸收能源而且动力在第二个电子的路径上引起一个类似的偏转。这种相互作用的结果是粒子在空间中相互远离。

费曼图一个有趣的特点是反粒子被表示为在时间上向后移动的普通物质粒子，也就是说，箭头在描绘它们的直线上是反向的。例如，在另一个典型的交互中(显示在数字)时，一个电子与它的电子发生碰撞反粒子,一个正电子（e⁺)，两者都是吃光了．光子是由碰撞，然后在空间中形成两个新粒子:aμ介子(μ⁻)和它的反粒子anantimuon(μ⁺)．在这个相互作用的图中，两个反粒子(e⁺和μ⁺)表示为它们相应的粒子在时间上向后移动(朝向过去)。

更复杂的费曼图，包括许多粒子的发射和吸收，也是可能的，如图所示数字．在这个图中，两个电子交换了两个独立的光子，在V处产生了四种不同的相互作用₁, V₂, V_3.，和V₄,分别。