Feynman diyagramı
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.
Bu Feynman diyagramında bir elektron ve pozitron birbirini yok ederek kuark-antikuark çiftine dönüşen sanal bir foton üretir. Sonra biri bir gluon yayar
Sorular ve Yanıtlar
S: Feynman diyagramı nedir?
C: Feynman diyagramı, temel parçacıklar çarpıştığında ne olduğunu gösteren bir diyagramdır. Köşe adı verilen noktalarda buluşan farklı şekillerdeki çizgilerden (düz, noktalı ve dalgalı) oluşur. Köşeler, çizgilerin başladığı ve bittiği yerlerdir ve aynı anda uzayda aynı noktada bulunan iki veya daha fazla parçacığı temsil eder.
S: Bir Feynman diyagramındaki çizgiler neyi temsil eder?
C: Feynman diyagramındaki çizgiler, bir parçacığın bir yerden başka bir yere gitmesi için olasılık genliğini temsil eder. Ayrıca zamanda ileriye veya geriye doğru yorumlanabilirler, böylece bir parçacık bir buluşma noktasında kaybolursa, bu parçacığın zaman içindeki yönüne bağlı olarak yaratıldığı veya yok edildiği anlamına gelir.
S: Bir çarpışma için toplam olasılık genliğini nasıl hesaplarsınız?
C: Bunu, her bir çizgi ve tepe noktası için tüm olasılık genliklerini çarparak, ardından tüm bu olasılık genliklerini uygun bir ağırlıkla tüm olası buluşma noktaları üzerinde toplayarak hesaplarsınız. Bu size parçacık hızlandırıcıdaki bir çarpışma için toplam olasılık genliğini verir ve parçacıkların herhangi bir yönde birbirlerinden sekme olasılığının ne kadar yüksek olduğunu gösterir.
S: Feynman diyagramlarını kim icat etti?
C: Feynman diyagramları adını Nobel Fizik Ödülünü kazanan Richard Feynman'dan almıştır. Bu diyagramları kuantum elektrodinamiği (QED) üzerine yaptığı çalışmaların bir parçası olarak geliştirmiştir.
S: QED'de ne tür parçacıklar söz konusudur?
C: QED'de sadece iki tür parçacık vardır - elektronlar (atomların içindeki küçük parçacıklar) ve fotonlar (ışık parçacıkları). Olabilecek tek şey bir elektronun (ya da karşıt parçacığının) bir foton yayması (ya da soğurması), yani herhangi bir çarpışma için sadece bir yapı taşı var.
S: Emisyon olasılıkları hakkında konuşurken hayali kısım ne anlama gelir?
C: Hayali kısım, QED teorisi içinde emisyon olasılıkları hakkında konuşurken bir elektronun yükünü ifade eder.
