إن معظم مخططات فاينمان التي سبق عرضها في هذا الفصل تمثل تقريبا ما نشاهده في الواقع. ولكن قلة منها – وهي التي تشتمل على جسيمات تقديرية ((virtual particles لا تمثل ما نشاهده فمثلا في الشكل (1–4) (هـ)، مثلا يبين بايونا تقديريا يجري تبادله بين أثنين من النيوكليونات لأحداث قوة بينهما. أن الباحث الذي يقوم بالتجربة لا يرى سوى النيوكليونين، ولذا فان عليه أن نستنتج من سلوكهما بأن بايونا واحدا قد أنتقل خلال زمن يساوي تقريبا sec^23–10، من أحد النيوكليونين إلى الأخر. وتظهر أيضا جسيمات تقديرية.

إن الجسيمات التقديرية تمثل دورا هاما ومثيرا على وجه الخصوص فيما يسمى بالتفاعل الذاتي (self–interaction). ويمكن تمثيل البروتون المفرد الذي يقع ساكنا وحيدا في الفضاء الحر، بالقدر الذي تكشف عنه الملاحظة الكبيرة، بخط عالمي رأسي (الشكل (2–4) (أ)) إلا أن الصورة على المستوى دون المجهري مختلفة تماما. فالخرق المؤقت (transitory violation) لقانون حفظ الطاقة الذي يسمح به مبدأ عدم التحديد لهايزنبرك يدخل تعقيدا غنيا إلى نمط الخطوط العالمية وحتى لجسيم مفرد فيستطيع البروتون مثلا، أن يطلق بايونا وأن يمتصه ثانية الشكل (ب). أو حتى أنه يستطيع على مقياس زمني أقصر، أجهاد قانون حفظ الطاقة بقدر أكبر من الجسيمات التقديرية. ويبين الشكل (ج) نسقا ممكنا من الأحداث، معقدا وغير متماثل أختلط فيه الحابل بالنابل (messy) كما يقول الفيزيائي – إلا أنه مع ذلك نسق واقعي. فبين الحين والحين يشترك كل بروتون برقصة الخلق والفناء هذه، ويخرج سالما معافى عند الطرف الأخر، ويحدث نفس الشيء خلال أي سلسلة أخرى معقدة من الإحداث تتوافق مع قوانين الحفظ الأخرى ومبدأ عدم التحديد لهايزنبرك. وكما نعرف حاليا، فلا يسمح بخرق قانون حفظ الشحنة وقوانين حفظ العائلة الثلاثة ولو للحظة من الزمن. ولذلك فأن هذه القوانين تتحقق عند كل رأس في المخطط المبين في الشكل (ج).

الشكل (2–4): مخططات فاينمان المرافقة لبروتون مفرد معزول

ويشتمل كل رأس في الشكل على خط باريون داخل (incoming)، وخط باريون خارج (outgoing)، وخط بايون. وفي المجمل، يشتمل الشكل (ج) على بروتونات وضديدات البروتونات وضديدات النيوترونات وبايونات موجبة، وسالبة، ومتعادلة.

وبما أن الجسيمات، حتى الجسيم المنفرد تكون في حالة اضطراب مستمر كهذه، فقد نتساءل عن وضع أبسط من ذلك. وهو وضع الفضاء الخالي البسيط (plain empty space). وتزودنا نظرية المجال (field theory) بجواب مفاده أن الفضاء الحالي هو أبسط ما يكون عن كونه خاليا تماما، إذ هو مكان يزخر بالحياة. ذلك أن خرق قانون حفظ الطاقة للحظات مؤقتة قصيرة جدا يسمح بتكوين الجسيمات من العدم، ثم بتلاشيها. ومخططات الفراغ التام (vacuum diagram) كما في الشكل (3–4) تبين بعض ما قد يحدث (ويحدث بالفعل) في الفضاء الحالي. وقد أطلق أسم الفراغ الفيزيائي (vacuum physical) على الفراغ المليء باستمرار بهؤلاء القادمين والمغادرين اللحظيين تميزا له من الفراغ العاري (bare (vacuum) اللاحقيقي. وعلى نحو مماثل، فأننا نطلق على الجسيم الافتراضي الخامل تماما في الشكل ((2–4) – أ)) أسم الجسيم العاري bare particle)) تميزا له من الجسيم الفيزيائي particle) physical) الحقيقي، أو الجسيم المكسي dressed particle)) الذي يوجد أحيانا في حالات من النشاط كالمبينة في الشكل ((2–4) – ب–ج)).

مواضيع ذات صلة

Nuclei and particles

الزخات الهوائية Air Showers

النيوترينات Neutrinos

النيوكليونات Nucleons

النوى الثقيلة Heavy Nuclei

المركبة الكهرومغناطيسية

الميونات Mouns

الأشعة الكونية الثانوية Secondary Cosmic Rays

طيف الطاقة للأشعة الكونية الأولية

الأشعة الكونية الأولية primary cosmic ray

اكتشاف الأشعة الكونية

الإشعاع الكوني Cosmic Rays