Virtuelle Teilchen

Jede Wechselwirkung zwischen Elementarteilchen wird also durch den Austausch eines Teilchens (Austauschteilchen) vermittelt.
Ein Beispiel für ein nach diesen Regeln dargestelltes Diagramm zeigt das unten stehende Bild. Die Zeitachse ist hierbei noch als Hilfe eingetragen.

Ein Elektron (e- unten links) und sein Antiteilchen, ein Positron (e+ oben links) laufen ein und ein Elektron und ein Positron laufen wieder heraus. Die elektromagnetische Wechselwirkung wird dabei durch den Austausch eines Photons vermittelt. Dies stellt also eine Elektron-Positron Streuung dar. Einen Verbindungspunkt mehrerer Linien nennt man Vertex.

 

Zeitachse zeigt nach rechts, Kreuzungspunkte heißen Vertex
  • Äußere Linien stellen meßbare Teilchen dar und haben entweder am Anfangs- oder am Endpunkt genau einen Vertex. Im Bild sind alle Elektronen und Positronen äußere Linien.
  • Bei inneren Linien berühren Anfang und Ende einen Vertex. Teilchen auf inneren Linien nennt man virtuell. In diesem Beispiel gibt es genau eine innere Linie, das ausgetauschte Photon.
Virtuelle Teilchen sind nur indirekt über ihre Auswirkungen auf die meßbaren Teilchen der äußeren Linien nachweisbar.

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