Poniższe rysunki zawierają komplet informacji o diagramach Feynmana potrzebnych do zrozumienia objaśnień na kolejnych stronach. Za przykładową cząstkę posłużył mion, dobrze znany wśród fizyków, choć raczej nieznany większości ludzi, mimo iż co chwilę kolejny z nich przelatuje przez nasze ciała. Pochodzą one głównie z przestrzeni kosmicznej i na poziomie morza przez powierzchnię odpowiadającą paznokciowi jeden z nich przelatuje w ciągu każdej sekundy. (A ile mionów przelatuje przez nasze ciało w ciągu roku?)



Tych rysunków użyjemy dla zilustrowania etapów oddziaływania między cząsteczkami (zderzenie, rozproszenie, rozpad) w formie diagramów przestrzenno-czasowych.

  • Miony z promieniowania kosmicznego rozpadają się po ok. 1/500 milisekundy. Na tym obrazku widnieje diagram Feynmana opisujący rozpad mionu na cząstkę W- i neutrino mionowe. W- rozpada się z kolei na elektron i antyneutrino elektronowe. Sekwencja zdarzeń następuje w kolejności ich występowania wzdłuż osi poziomej, odpowiadającej czasowi i oznaczonej przez t (od ang. time). Oś pionowa odpowiada współrzędnej przestrzennej oznaczonej jako s (od ang. space). W diagramie Feynmana mamy zawsze cząstki przylatujące (tu: mion) i cząstki wylatujące (tu: neutrina i elektron). Leptonom odpowiadają linie ciągłe, ze strzałką w środku, podczas gdy cząstki pośredniczące w oddziaływaniach słabych (W, Z) lub elektromagnetycznych (gamma) są przedstawiane jako linie falowe. Antycząstki mają strzałkę skierowaną zawsze w kierunku przeciwnym niż czas.
  • Oddziaływania zachodzą we wierzchołkach (tu: oznaczonych na czerwono). Są to miejsca gdzie zachowane muszą być ładunek, pęd i energia. Pierwszy z wierzchołków odpowiada procesowi, który zaszedł wcześniej - emisji cząstki W-. Nazywamy go emisją cząstki pośredniczącej.
  • Drugi wierzchołek przedstawia wytworzenie cząstek. Tutaj cząstka W przekształca się w elektron i antyneutrino elektronowe.
  • A co by się zdarzyło, gdyby przypadkowo mion spotkał się z antymionem podczas lotu przez atmosferę? Doszło by do anihilacji (zniknięcia) obu cząstek i powstania fotonu lub cząstki Z.


Diagramy Feynmana (wprowadzone przez fizyka Richarda Feynmana) są obrazowym przedstawieniem oddziaływań między cząstkami opisywanych przez kwantowa teorię pola. Ilustrują one w prostszy sposób skomplikowane procesy, co ułatwia obliczenie prawdopodobieństwa ich występowania.

Powrót do strony opisującej rozpad beta.
Powrót do strony opisującej cząstkę W.