费曼图是用来描述基本粒子间相互作用的图形化表示,由诺贝尔物理学奖得主、著名物理学家理查德费曼(Richard Feynman)提出,十分清晰直观。虽然真正的费曼图可以用来做更深奥的数学计算,但是在IB物理中,考纲要求掌握的技能是Sketching and interpreting simple Feynman diagrams,即只需要会画和理解简单的费曼图、能用费曼图解释粒子间相互作用的过程。
注:本文涉及的概念仅限于IB物理要求的内容,有些通常会在费曼图介绍中出现的知识比如“费米子”在IB物理中不做要求,故下文不会出现。
但第一个问题是,同学们在不同教材上会见到两种不同的费曼图。在Oxford的IB教材中,表示电子间通过光子传递电磁作用力(排斥力)的费曼图长这样:
Homer 2014, p300.
在Cambridge的教材中,表示同一个过程,费曼图变成了这样:
Tsokos 2014, p302.
这两张图都属于“空时图像”,横纵轴分别表示空间和时间。两种图的本质区别是:第一张图向上为时间轴、向右为空间轴;第二张图向右为时间轴、向上为空间轴。追溯历史渊源的话,费曼老人家1949年第一