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标题: 什么是改变当代物理学的“费曼图”？ [打印本页]

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作者: 王胜权    时间: 2022-8-23 08:57
标题: 什么是改变当代物理学的“费曼图”？

物理学家理查德·P·费曼（Richard P. Feinman）因对量子电动力学（QED）的发展做出了巨大贡献而得到诺贝尔物理学奖。 费曼图就是其成绩之一，《量子》杂志在动画中讨论了什么是费曼图。
1948年春天，包罗理查德·费曼在内的天下顶尖物理学家在美国波科诺山脉举行了一次集会会议，讨论了根本粒子的举动。

以与爱因斯坦划一的方式表明根本粒子的举动狭义相对论是物理学中的一个重要标题，全部的大概性和标题都被思量在内。

费曼为追踪和盘算粒子举动所写的是一个简朴的数字。

这些图在物理天下中将被称为“费曼图”。

第二次天下大战后，物理学家盼望开发更多的理论来表明电磁学 。

人们以为，量子电动力学（QED）可以盘算出粒子举动的大概结果的概率，作为弦举动，为什么雷同电荷的粒子相互倾轧，而粒子的电荷相反。确实云云

但是，这里有两个困难的标题必要降服。一个是要写一个方程，必须跟踪大概的粒子举动。这是一项险些不大概完成的任务，纵然是一个有本事和耐烦的物理学家也会更加以为贫苦。

第二个标题是，当我们量化“散射振幅”时，即粒子怎样网络、散射并转化为其他粒子的大概性，盘算失败，产生了一个无穷值

1948年的费曼图是盘算并终极量化粒子举动的简朴可视化。

费曼图体现空间和时间中的粒子举动。在费恩曼图中，线性图体现了类电子粒子，射线图体现了通报雷同光子力的粒子。

下图体现了垂直轴怎样体现时间，水平轴怎样体现空间，粒子怎样用光子捕获球以施加力。第一个电子左侧的电子发射光子并改变其蹊径，反弹的光子改变另一个电子的方向，表明散射正在发生。

当它被翻转时，电子指示的箭头向相反的方向转动，正电子成为电子。

图中的每个坐标都由QED对应的方程界说，这些方程体现根本粒子的反应过程。

这种散射在根本粒子反应中无处不在。此时，将节省能量，速率和电荷。

关于费曼图的希奇之处在于，这个假造粒子消散并回到已往。这意味着任何非常反应都大概发生在空间中。

粒子反应有无穷的大概性，但费曼图已经筛选了这种大概性并盘算了大概的结果。

当费曼提出费曼图时，他的同事们感到狐疑，由于他不知道怎样在研究中利用费曼图。

理论物理学家弗里曼·戴森（Freeman Dyson）将费曼图转换为数学，以便研究职员可以在本身的工作中明确和利用它们。戴森还展示了重整化怎样将无穷大转化为有界值。

戴森的积极结果很好，费曼图传播开来，极大地影响了当署理论物理。然而，随着时间的流逝，也证实费曼图有范围性。

比方，在以下情况下亚原子粒子碰撞，必要数千个图来盘算相对简朴的散射幅度。

因此，一些物理学家也实验用多维多少方法盘算散射幅度'振幅'.

但这统统都始于1948年波科诺山脉，费曼图是一个开创性的工具，可以资助你用小数字相识广阔的宇宙。

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