http://wapedia.mobi/zhsimp/%E8%B4%B9%E6%9B%BC%E5%9B%BE 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的方法，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，粒子用线表示，费米子一般用实线，光子用波浪线，玻色子用虚线，胶子用圈线。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，向上为正，下面代表初态，上面代表末态。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。 本图中，电子与正电子湮灭产生虚光子，而该虚光子生成夸克－反夸克组，然后其中一个放射出一个胶子。（时间由左至右，一维空间由上至下） 目录: 1. 简介 2. 动机与历史 3. 例子 4. 参考资料 5. 外部链接 量子场论 费曼图 历史... 背景 规范场论 场论 庞加莱对称 量子力学 自发对称性破缺 对称性 交叉 电荷共轭 宇称 时间反演 工具 反常 有效场论 真空期望值 法捷耶夫波波夫鬼态 费曼图 LSZ约化公式 配分函数 传播函数 量子化 重整化 真空态 维克定理 怀特曼公理体系 方程 狄拉克方程 克莱因－高登方程 普洛卡方程式 惠勒－德威特方程 标准模型 弱电相互作用 希格斯机制 量子色动力学 量子电动力学 杨－米尔斯理论 未完成理论 量子引力 弦理论 超对称 人工色 万有理论 科学家 阿德勒 • 贝特 • 波古留波夫 • 卡伦 • 科尔曼 • 德维特 • 狄拉克 • 戴森 • 费米 • 费曼 • 菲尔茨 • 弗罗利希 • 盖尔曼 • 戈德斯通 • 格娄斯 • 胡夫特 • 贾基夫 • 克莱因 • 朗道 • 李政道 • 雷曼 • 马约拉纳 • 南部阳一郎 • 巴雷西 • 泊里雅科夫 • 萨拉姆 • 施温格 • 斯卡姆 • 斯塔克伯格 •西蒙泽克 • 朝永振一郎 • 韦尔特曼 • 史蒂文·温伯格 • 韦斯柯夫 • 威耳孙 • 威滕 • 杨振宁 • 汤川秀树 • 齐默尔曼 • 金恩-贾斯廷 1. 简介 两个粒子的相互作用量由反应截面积所量化，其大小取决于它们的碰撞，该相互作用发生的概率尤其重要。如果该相互作用的强度不太大（即是能够用攝動理論解决），这反应截面积（或更准确来说是对应的时间演变算子、分布函数或S矩阵）能够用一系列的项（戴森级数）所表示，这些项能描述一段短时间所发生的故事，像以下的例子： 本图中，K介子（由一上夸克与反奇夸克组成）在弱相互作用下衰变成三个π介子，中间步骤有W玻色子及胶子参与。 •两个具有一定相对速度的粒子在自由地移动（由两条向着大致方向的线表示） •它们遇到对方（两线连于第一点──顶点） •它们在同一路径上漫步（两线合二为一） •然后再度分开（第二个顶点） •但它们发觉自己的速度已变，而且再也不和之前一样（两线从最后的顶点向上──有时样式会因应粒子所经历的转变而有所不同） 这故事能够以图来表示，这一般来说要比记起对应戴森级数的数学公式要容易得多。这种图被称为费曼图。它们在戴森级数迅速趋向极限时才有意义。由于它们能够说简易的故事，而且由跟早期的气泡室实验相似，所以费曼图变得非常普及。 2. 动机与历史 粒子物理学中，计算散射反应截面积的难题简化成加起所有可能存在的居间态振幅（每一个对应攝動理論又称戴森级数的一个项）。用费曼图表示这些状态以，比了解当年冗长计算容易得多。从该系统的基础拉格朗日量能够得出费曼法则，费曼就是用该法则表明如何计算图中的振幅。每一条内线对应虚粒子的分布函数；每一个线相遇顶点给出一个因子和来去的两线，该因子能够从相互作用项的拉格朗日量中得出，而线则约束了能量、动量和自旋。费曼图因此是出现在戴森级数每一个项的因子的符号写法。 但是，作为攝動的展开式，费曼图不能包涵非攝動效应。 除了它们在作为数学技巧的价值外，费曼图为粒子的相互作用提供了深入的科学理解。粒子会在每一个可能的方式下相互作用：实际上，居间的虚粒子超越光速是允许的。（这是基于测不准原理，因深奥的理由而不违反相对论；事实上，超越光速对保留相对性时空的偶然性有帮助。）每一个终态的概率然后就从所有如此的概率中得出。这跟量子力学的泛函积分表述有密切关系，该表述（路径积分）也是由费曼发明的。 如此计算如果在缺少经验的情况下使用，通常会得出图的振幅为无穷大，这个答案在物理理论中是要不得的。问题在于粒子自身的相互作用被错误地忽视了。重整化的技巧（是由费曼、施温格和朝永所开发的）弥补了这个效应并消除了麻烦的无穷大项。经过这样的重整化后，用费曼图做的计算通常能与实验结果准确地吻合。 费曼图及路径积分法亦被应用于统计力学中。
