什么是费曼图和费曼规则

什么是费曼图和费曼规则

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新浪网

1.

https://m.edu.iask.sina.com.cn/jy/kFfAUUE10Z.html

费曼图和费曼规则是量子场论中用于描述粒子相互作用的重要工具。通过直观的图形表示，科学家们能够更方便地计算粒子反应过程中的跃迁概率。本文将简要介绍费曼图的基本概念和符号表示，以及费曼规则的一些基本原则。

费曼图是美国物理学家理查德·费曼在处理量子场论时提出的一种形象化方法。它主要用于描述粒子之间的相互作用，直观地表示粒子散射、反应和转化等过程。使用费曼图可以方便地计算出一个反应过程的跃迁概率。

在费曼图中，不同类型的粒子用不同的线条表示：

• 费米子一般用实线表示
• 光子用波浪线表示
• 玻色子用虚线表示
• 胶子用圈线表示

一线与另一线的连接点称为顶点。费曼图的纵轴一般为时间轴，向右为正，向左代表初态，向右代表末态。与时间方向相同的箭头代表正费米子，与时间方向相反的箭头表示反费米子。

费曼规则是与费曼图相关的一系列计算规则，用于将图转化为具体的数学表达式。基本规则包括：

• 用实线表示粒子线，初末点为外点
• 箭头表示传播方向
• 与外点相连的粒子线为外线，外端点不参与积分
• 相互作用线两端的时间是相同的
• 对于不同的相互作用，费曼图也不同，阶数不同结果也不同
• 包括相连图形怎么处理，不相连图形怎么处理，哪些图等价
• 每一阶能画出多少个拓扑结构不同的图等

费曼图和费曼规则的结合使用，极大地简化了量子场论中复杂的计算过程，使得科学家能够更直观地理解和预测粒子物理现象。