费曼传播子简介费曼在临终前的几年,为了未受过科学训练的群众,主讲了一系列有关量子电动力学的讲座
这些讲座被抄录下来,并结集成书,于1985年出版,书名为《QED:光和物质的奇异性》,该书没有使用数学来阐明量子电动力学,是此领域重要的科学普及著作
其观点如下
费曼对量子电动力学的说明中,有一项关键,那就是三个基本作用:一光子从一时间地点,移动到另一时间地点一电子从一时间地点,移动到另一时间地点一电子在某一时间地点,发射或吸收一光子这些作用可以用图像表示,也就是费曼图的三种基本元素:波浪线代表光子,直线代表电子,两直线与一波浪线的交汇处代表电子发射或吸收光子的顶点
见右图1
重点是,不要过度诠释这些图
不要从这些图中引申出粒子是如何从一点移动到另一点的
这些图并没有代表着粒子会以直线或曲线移动
它们也不代表粒子会以固定速度行进
按惯例使用波浪线代表光子的这件事,并不意味着认定光子比电子更像波
这些图只是单纯代表上述作用的符号:光子和电子确实会以某种方式从一点移动到另一点,而电子也确实会以某种方式发射及吸收光子
实际上人们尚未能这些事是如何发生的,但是理论会计算出这些事发生的概率
费曼除了介绍了这些作用的图像表示之外,还为一个数量提供了另一种表示方式,这个数量叫概率幅
概率幅的平方就是概率
假设一光子由一时间空间——标记为A——移动到另一时间空间——标记为B——那么费曼就会用 来表示光子概率幅
另一个相近的量,电子从C移动到D的概率幅,则会被写成
而发射或吸收光子的概率幅,费曼把它叫
这个量与测量出的电荷 有关,但并不一样
量子电动力学是基于一个假设的,就是假设所有多个电子与光子间的复杂相互作用,都能够以适当地组合上述三种构成要素来代表,然后以概率幅计算出这些复杂相互作用的概率
原来只需要假设前面提到的概率幅( 、 和 ),其平方即为日常常见的概率,那么就能简明地解释量子电动力学的基本点子(费曼的书的简化版)
之后,上述这一点会被修正,引入对应的量子数学,这样就可遵循费曼的方式
下文所用的概率幅有着以下的基本规则:若一事件能以多种不同的方式发生,那么其概率幅为各发生方式概率幅的和;若一过程中包括多种独立的子过程,则其概率幅为各子过程概率幅的积
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