Большая Советская Энциклопедия (ФЕ)

  Взаимодействие в квантовой теории рассматривается как испускание и поглощение волн (частиц) различного типа. Например, электромагнитное взаимодействие сводится к испусканию или поглощению электронной волной (электроном) электромагнитной волны (фотона). Элементарный акт такого взаимодействия изображается графически диаграммой рис. 2 , в которой прямые линии – пропагаторы электрона, волнистая – фотона. Эта диаграмма означает, что при распространении электронной волны из 1 в 2 в точке 3 появилось электромагнитное поле, испущенное в точке 4 – точке перессчения линий, называемой вершиной диаграммы. С помощью диаграммы рис. 2 как основного элемента можно построить Ф. д. для любого электродинамического процесса. Например, диаграммы рис. 3 и 4 изображают соответственно рассеяние (столкновение) электрона и фотона на электроне. Внешние линии изображают частицы (электрон или фотон) до и после столкновения, а внутренние элементы (вершины и линии) – механизм взаимодействия, который сводится на рис. 3 к излучению электромагнитной волны одним электроном и поглощению её вторым, а на рис. 4 электронной волны. Т. о., распространению волны между двумя вершинами (т. е. внутренние линии) отвечает движение соответствующей частицы в виртуальном состоянии (см. Виртуальные частицы ). Одна и та же внешняя линия может изображать как начальную частицу, так и конечную античастицу (и наоборот). Например, диаграмма рис. 4 может изображать (следует смотреть на неё не слева направо, а снизу вверх) аннигиляцию пары электрон-позитрон в два фотона.

  Приведённые Ф. д. отвечают минимальному числу элементарных взаимодействий, т. е. вершин в диаграмме, приводящих к данному процессу. Но они не единственно возможные. Данный тип столкновения частиц определяется внешними линиями (начальными и конечными частицами), внутренняя же часть диаграммы может быть более сложной. Например, для рассеяния фотона электроном можно привести в дополнение к диаграмме рис. 4 Ф. д., изображенные на рис. 5 , и многие другие.

  На диаграммах рис. 5 электрон (падающий или виртуальный) испускает виртуальный фотон, который поглощается конечным электроном (на последней диаграмме этот фотон рождает виртуальную пару электрон-позитрон, аннигилирующую в фотон). Если взаимодействие мало, то Ф. д. рис. 5 и другие, содержащие большее число вершин, т. е. большее число элементарных взаимодействий, дадут лишь малые поправки (они называются радиационными поправками ) по сравнению с вкладом основной диаграммы рис. 4 , и можно ограничиться небольшим числом диаграмм. Это справедливо для квантовой электродинамики, в которой каждая дополнительная внутренняя линия вносит в амплитуду рассеяния рассматриваемого процесса множитель   где е – заряд электрона,  – постоянная Планка, с – скорость света; поэтому квантовая электродинамика достигла высокой точности предсказаний. Если же взаимодействие не мало, то следует учитывать бесконечное число диаграмм, и это – трудность квантовой теории поля.

  Ф. д. используются также для изображения процессов, обусловленных др. типами взаимодействий. На рис. 6 приведен распад p -мезона; здесь пунктирная линия – p , сплошные линии – нуклон и антинуклон (или кварк и антикварк), левая вершина – сильное взаимодействие , волнистые линии – фотоны, а соответствующие (правые) вершины – электромагнитные взаимодействия. На рис. 7 приведён распад заряженного p-мезона; пунктирная линия – p ⁺ (p^- ), линии в петле – нуклон и антинуклон (кварк и антикварк), волнистая линия – гипотетический W ⁺ (W^- )-meзон, переносчик слабого взаимодействия , сплошные линии справа – мюон и нейтрино.

  Каждому элементу Ф. д. – внешним линиям, вершинам, внутренним линиям соответствует некоторый множитель; поэтому, начертив ф. д., можно сразу написать аналитическое выражение для амплитуды рассеяния данного процесса.

  Лит.: Швебер С., Введение в релятивистскую квантовую теорию поля, [пер. с англ.], М., 1963, гл. 14.

  В. Б. Берестецкий.

Рис. 2. к ст. Фейнмана диаграммы.

Рис. 3. к ст. Фейнмана диаграммы.

Рис. 1. к ст. Фейнмана диаграммы.

Рис. 4. к ст. Фейнмана диаграммы.

Рис. 7. к ст. Фейнмана диаграммы.

Рис. 6. к ст. Фейнмана диаграммы.

Рис. 5. к ст. Фейнмана диаграммы.

Фейра-ди-Сантана

Фе'йра-ди-Санта'на (Feira de Santana), город на С.-В. Бразилии, в штате Вайя. 129,5 тыс. жителей (1970). Ж.-д. станция. Торгово-промышленный центр животноводческого района. Кожевенная, мясохладобойная, табачная промышленность.

Фейсал I