Diagramy Feynmana to jednak znacznie więcej niż tylko proste rysunki. Są także jednym ze sposobów zapisywania złożonych równań. Każdy element diagramu Feynmana jest równoważny fragmentowi równania, zatem diagramy te pomagają fizykom również uprościć matematykę, jaką się posługują. My nie musimy się o to martwić, spójrzmy jednak na diagramy Feynmana obrazujące kilka prostych procesów...
Tutaj elektron i pozyton odbijają się od siebie nawzajem - używając fachowego terminu, rozpraszają się - wymieniając foton, oznaczony gamma. Jest to przykład oddziaływania przejawiającego się jako siła.
W tym przykładzie oddziaływanie nie przejawia się jako siła. Elektron i pozyton unicestwiają się nawzajem, inaczej mówiąc anihilują, tworząc foton, który później materializuje się w postaci nowego elektronu i pozytonu. Właśnie z takim procesem mamy do czynienia, gdy materia spotyka się z antymaterią.
Przyjrzyjmy się bliżej zjawisku anihilacji. Zaczynając od lewej, ujemnie naładowany elektron i dodatnio naładowany pozyton zbliżają się do siebie i zderzają. W wyniku zderzenia znikają, powołując do życia foton, który nie ma ładunku; ładunek dodatni i ujemny zniosły się nawzajem. Chwilę później foton materializuje się w postaci nowego ładunku dodatniego i ujemnego. Jeśli energia zderzenia pierwotnego elektronu i pozytonu jest odpowiednio wysoka, tymi cząstkami mogą być pary mionów, taonów lub kwarków - o ile ich łączny ładunek wynosi zero. Zasada zachowania ładunku elektrycznego jest w oddziaływaniach cząstek podstawowym prawem przyrody.
Ten przykład wygląda bardzo podobnie, ale została wymieniona cząstka Z, jeden z nośników oddziaływania słabego.
Tutaj zjawisko przebiega inaczej, ponieważ nośnik oddziaływania słabego posiada ładunek elektryczny. W tym przypadku jest to cząstka W. W przeciwieństwie do fotonów czy cząstek Z, cząstki W są naładowane elektrycznie i istnieją zarówno w wersji dodatniej, jak i ujemnej. Proces ten nie mógłby zajść za pośrednictwem oddziaływania elektromagnetycznego, ponieważ w przypadku nośnika obojętnego elektrycznie ładunek nie byłby zachowany. Zauważcie, że do niektórych procesów, takich jak rozpraszanie elektronów i pozytonów przez wymianę fotonu lub cząstki Z przyczynek wnoszą zarówno oddziaływania elektromagnetyczne, jak i słabe.
