Feynman diyagramı, temel parçacıklar çarpıştığında ne olduğunu gösteren bir diyagramdır.
Feynman diyagramları kuantum mekaniğinde kullanılır. Bir Feynman diyagramı, köşe adı verilen noktalarda buluşan farklı şekillerde (düz, noktalı ve dalgalı) çizgilere sahiptir. Köşeler, çizgilerin başladığı ve bittiği yerlerdir. Feynman diyagramlarında çizgilerin birleştiği noktalar, aynı anda uzayda aynı noktada bulunan iki veya daha fazla parçacığı temsil eder. Bir Feynman diyagramındaki çizgiler, bir parçacığın bir yerden başka bir yere gitmesi için olasılık genliğini temsil eder.
Feynman diyagramlarında, parçacıkların zamanda hem ileri hem de geri gitmesine izin verilir. Bir parçacık zamanda geriye doğru gittiğinde, buna antiparçacık denir. Çizgilerin buluşma noktaları da zamanda ileriye veya geriye doğru yorumlanabilir, böylece bir parçacık bir buluşma noktasında kaybolursa, bu, parçacığın geldiği zaman yönüne bağlı olarak parçacığın yaratıldığı veya yok edildiği anlamına gelir.
Tüm çizgi ve köşelerin bir genliği vardır. Çizgiler için olasılık genliğini, parçacıkların başladıkları yerden buluştukları yere ve bir sonraki buluşma noktasına gitmeleri için genlikle çarptığınızda ve ayrıca her buluşma noktası için genlikle çarptığınızda, parçacıkların diyagramda söylediklerini yapmaları için toplam genliği söyleyen bir sayı elde edersiniz. Tüm bu olasılık genliklerini tüm olası buluşma noktaları ve tüm başlangıç ve bitiş noktaları üzerinde uygun bir ağırlıkla toplarsanız, bir parçacık hızlandırıcıdaki çarpışma için toplam olasılık genliğini elde edersiniz, bu da size bu parçacıkların herhangi bir yönde birbirlerinden sekme olasılığını söyler.
Feynman diyagramları adını Nobel Fizik Ödülünü kazanan Richard Feynman'dan almıştır. Diyagramları, sadece iki tür parçacığın olduğu kuantum elektrodinamiği (QED) durumunda çok basittir: elektronlar (atomların içindeki küçük parçacıklar) ve fotonlar (ışık parçacıkları). QED'de gerçekleşebilecek tek şey bir elektronun (ya da antiparçacığının) bir foton yayması (ya da soğurması) olabilir, dolayısıyla herhangi bir çarpışma için sadece bir yapı taşı vardır. Emisyon için olasılık genliği çok basittir-gerçek kısmı yoktur ve hayali kısmı elektronun yüküdür.
