diagrammi di Feynman
diagrammi di Feynman
Rappresentazione grafica di un processo d’interazione di particelle nello spazio-tempo. La meccanica quantistica e la relatività speciale rendono necessario dar conto della possibilità che vari tipi di particelle si trasformino le une nelle altre per effetto di fluttuazioni quantistiche. Il formalismo che lo consente, noto come teoria quantistica dei campi, si caratterizza come una profonda generalizzazione di un semplice sistema fisico, l’oscillatore armonico. Come oscillatori, infatti, si comportano le onde piane di un campo libero, i cui quanti di energia sono naturalmente associati alle singole particelle. La piena caratterizzazione delle interazioni, che mutano in generale la stessa natura delle particelle, è un problema molto complesso e in gran parte irrisolto. Se però esse sono flebili, i loro effetti possono essere descritti efficacemente in termini di successive approssimazioni, usando una tecnica nota come sviluppo perturbativo. La costruzione coinvolge scambi di particelle di crescente complessità, ai quali il fisico americano Richard P. Feynman ha associato una suggestiva controparte pittorica, in cui le interazioni combinano in vari modi le traiettorie delle particelle originali con quelle di altre particelle virtuali che tra loro vengono scambiate. Non si tratta comunque di una contraddizione dei principî della meccanica quantistica, che nega validità operativa al concetto stesso di tra;iettoria, ma semplicemente di un metodo mnemonico per identificare i vari termini dello sviluppo perturbativo. La formulazione della meccanica quantistica a mezzo dell’integrale sui cammini, sviluppata dallo stesso Feynman, lega infatti il calcolo delle probabilità degli eventi ad ampiezze di probabilità per tutte le possibili traiettorie. Sul piano tecnico, questi diagrammi producono numeri complessi che vanno opportunamente sommati, e i moduli quadrati dei risultati di tali somme determinano le probabilità dei vari eventi, informazioni chiave messe a disposizione dalla meccanica quantistica.
→ Stringhe, teoria delle; Supersimmetria