Diagrama de Feynman
Um diagrama de Feynman é um diagrama que mostra o que acontece quando partículas elementares colidem.
Os diagramas de Feynman são usados na mecânica quântica. Um diagrama de Feynman tem linhas em diferentes formas - estreito, pontilhado e rabiscado - que se encontram em pontos chamados vértices. Os vértices são onde as linhas começam e terminam. Os pontos nos diagramas de Feynman onde as linhas se encontram representam duas ou mais partículas que se encontram no mesmo ponto no espaço e ao mesmo tempo. As linhas em um diagrama de Feynman representam a amplitude da probabilidade de uma partícula ir de um lugar para outro.
Nos diagramas de Feynman, as partículas podem avançar e recuar no tempo. Quando uma partícula está indo para trás no tempo, ela é chamada de antipartícula. Os pontos de encontro das linhas também podem ser interpretados para frente ou para trás no tempo, de modo que se uma partícula desaparece em um ponto de encontro, isso significa que a partícula foi criada ou destruída, dependendo da direção no tempo de onde a partícula veio.
Todas as linhas e vértices têm uma amplitude. Quando você multiplica a amplitude de probabilidade para as linhas, a amplitude para as partículas irem de onde elas começam para onde elas se encontram, e para o próximo ponto de encontro, e assim por diante, e também multiplicar pela amplitude para cada ponto de encontro, você obtém um número que lhe diz a amplitude total para as partículas fazerem o que o diagrama diz que elas fazem. Se você somar todas estas amplitudes de probabilidade sobre todos os pontos de encontro possíveis, e sobre todos os pontos iniciais e finais com um peso apropriado, você obtém a amplitude total de probabilidade de uma colisão em um acelerador de partículas, o que lhe diz a probabilidade total destas partículas de saltar umas sobre as outras em qualquer direção em particular.
Os diagramas de Feynman têm o nome de Richard Feynman, que ganhou o Prêmio Nobel de Física. Seus diagramas são muito simples no caso da eletrodinâmica quântica (QED), onde existem apenas dois tipos de partículas: elétrons (pequenas partículas dentro dos átomos) e fótons (partículas de luz). No QED, a única coisa que pode acontecer é que um elétron (ou sua antipartícula) pode emitir (ou absorver) um fóton, de modo que há apenas um bloco de construção para qualquer colisão. A amplitude de probabilidade para a emissão é muito simples - não tem parte real, e a parte imaginária é a carga do elétron.
Neste diagrama Feynman, um elétron e um positron se destroem mutuamente, produzindo um fóton virtual que se torna um par quark-antiquark. Em seguida, irradia-se um gluon
Perguntas e Respostas
P: O que é um diagrama de Feynman?
R: Um diagrama de Feynman é um diagrama que mostra o que acontece quando partículas elementares colidem. Ele consiste de linhas de diferentes formas - raiadas, pontilhadas, e rabiscadas - que se encontram em pontos chamados vértices. Os vértices são onde as linhas começam e terminam, e representam duas ou mais partículas que se encontram no mesmo ponto no espaço ao mesmo tempo.
P: O que representam as linhas de um diagrama de Feynman?
R: As linhas de um diagrama de Feynman representam a amplitude de probabilidade de uma partícula ir de um lugar para outro. Também podem ser interpretadas para frente ou para trás no tempo, de modo que, se uma partícula desaparece num ponto de encontro, isso significa que a partícula foi criada ou destruída, dependendo da sua direção no tempo.
P: Como o senhor calcula a amplitude total de probabilidade de uma colisão?
R: O senhor calcula isso multiplicando todas as amplitudes de probabilidade para cada linha e vértice, somando depois todas essas amplitudes de probabilidade sobre todos os possíveis pontos de encontro com um peso adequado. Isso lhe dá a amplitude total da probabilidade de uma colisão em um acelerador de partículas, o que lhe diz qual é a probabilidade de as partículas ricochetearem umas nas outras em qualquer direção em particular.
P: Quem inventou os diagramas de Feynman?
R: Os diagramas de Feynman têm o nome de Richard Feynman, que ganhou o Prêmio Nobel de Física. Ele os desenvolveu como parte de seu trabalho sobre eletrodinâmica quântica (QED).
P: Que tipo de partículas estão envolvidas com o QED?
R: No QED há apenas dois tipos de partículas - elétrons (pequenas partículas dentro dos átomos) e fótons (partículas de luz). A única coisa que pode acontecer é que um elétron (ou sua antipartícula) pode emitir (ou absorver) um fóton, de modo que há apenas um bloco de construção para qualquer colisão.
P: O que significa uma parte imaginária quando se fala de probabilidades de emissão?
R: Uma parte imaginária significa a carga de um elétron quando se fala sobre as probabilidades de emissão dentro da teoria de QED.
