|
Feynman-Diagramme
und Feynman-Kalkül - Wichtige Begriffe
und Grundsätze
Ein Feynman-Diagramm besteht aus einzelnen Bausteinen,
die nach bestimmten Regeln zusammengesetzt werden.
Folgende
Tabelle gibt eine Übersicht über die wichtigsten Bausteine eines
Feynman-Diagramms:
| Teilchen
bzw. Austauschteilchen |
Graphische
Darstellung im Feynman-Diagramm ("Baustein") |
| Photon
(g-Quant) |
 |
| Gluon (g) |
 |
| W+, W- und Z0
- Bosonen |
 |
| Teilchen (z.B. Elektron e) |
 |
| Antiteilchen (z.B. des Elektrons e) |
 |
Regeln:
Ein Feynman-Diagramm stellt eine Art Zeit-Ort-Diagramm dar, wobei
die Zeitachse (à)
von links
nach rechts und die Ortsachse (á)
von unten nach oben läuft (In der Literatur findet man auch die
umgekehrte Darstellung).
Ein Antiteilchen wird in der Zeit rückwärts laufend
dargestellt (vgl. Tabelle).
An einem Wechselwirkungspunkt (Vertex, die Vertices)
muss Energie- und Impulserhaltung gelten.
Mit
den Erklärungen und Regeln können wir nun ein Diagramm der Bhabha-Streuung
interpretieren (Abbildung rechts; als Hilfe ist noch die Zeitachse
mit eingetragen):
Ein Elektron ("e" unten links) und sein
|
Antiteilchen, ein Positron ("e+"
oben links) laufen ein und ein Elektron und ein Positron laufen wieder
heraus. Die elektromagnetische Wechselwirkung (Bhabha-Streuung) wird dabei
durch den Austausch eines Photons vermittelt.
|
|
Da
die Linien nach der Wechselwirkung wieder auseinanderlaufen, wird nocheinmal deutlich,
dass das Diagramm nicht die Bahnen der Teilchen darstellt.
Beobachtbare
und virtuelle Teilchen:
Äußere Linien sind Linien, bei denen nur das Ende oder
der Anfang einen Vertex berühren.
Die äußeren Linien stellen beobachtbare Teilchen
dar.
Innere Linien sind Linien, bei denen Anfang und Ende je einen oder
auch den gleichen Vertex
berühren. Die inneren Linien stellen sogenannte virtuelle,
das heißt grundsätzlich nicht
beobachtbare bzw.
im Endzustand des Prozesses nicht vorhandene Teilchen dar.
So kann z.B. das Photon bei obiger Bhabha-Streuung nicht beobachtet werden.
Auf
der nächsten Seite folgen ein paar Testfragen zum Einüben der
neuen Begriffe und Regeln.
|
