V následující obrázkové galerii najdete všechno, co potřebujete vědět o Feynmanových diagramech, abyste rozuměli výkladu na následujících stránkách. Vysvětlíme to na příkladu částice populární mezi fyziky, kterou však většina ostatních lidí nezná, i když mnoho těchto částic neustále prolétá jejich tělem – totiž mionu. Na úrovni hladiny moře dopadá na plochu o velikosti lidského nehtu přibližně jeden mion za minutu. (Kolik mionů prolétne vaším tělem za rok?)
Můžeme se na ně dívat jako na obrázky, které ilustrují různé interakce mezi částicemi (srážky, rozptyl, rozpady) ve formě diagramů v prostoru a čase.
-
Miony jako ty z kosmického záření mají dobu života, než se rozpadnou, asi 1/500 milisekundy. Na tomto obrázku vidíme Feynmanův diagram popisující rozpad mionu na částici W- a mionové neutrino. Samotné W- se rozpadá na elektron a elektronové antineutrino. Časová posloupnost je zřejmá z vodorovné osy diagramu (čas, přibývá zleva doprava - symbol t). Jak to probíhá v prostoru je vidět z pohledu osy kolmé na t (označena s). Ve Feynmanově diagramu lze vždy identifikovat částice vstupující do procesu (zde mion) a částice koncové (zde neutrina a elektron). Leptony jsou znázorněny jako rovné čáry s malou šipkou uprostřed, zatímco zprostředkující částice slabé (W, Z) a elektromagnetické (γ) interakce zobrazují vlnovky. U antileptonů ukazuje šipka vždycky proti směru času.
-
Interakce jsou zobrazeny jako tzv. vrcholy, kde se sbíhá více čar znázorňujících částice (zde červený bod). V místech interakce (tj. ve vrcholech diagramů) se musí zachovávat náboj, hybnost a energie. První z vrcholů na předchozím obrázku odpovídá procesu, který nastane dřív. Vyzáří se při něm částice W-. Říkáme tomu emise zprostředkující částice.
-
Ve druhém z vrcholů dochází ke vzniku částic. Částice W se zde přemění v elektron a elektonové antineutrino.
-
A co když se mion na své cestě zemskou atmosférou náhodou srazí s antimionem? V tom případě oba anihilují, zničí se navzájem, a ve vrcholu vznikne částice Z nebo foton. Takový proces se nazývá anihilace.
Feynmanovy diagramy (pojmenované po slavném americkém fyzikovi Richardu Feynmanovi) jsou ve své podstatě grafickým znázorněním různých příspěvků od interakcí mezi částicemi, jak je popisuje kvantová teorie pole. Tyto obrázky umožňují znázornit i komplikované procesy a technika Feynmanových diagramů usnadňuje výpočet pravděpodobností, s jakou k nim dochází.
Tudy se dostanete zpátky na stránku o bosonu Z
