КЭД – странная теория света и вещества - Ричард Фейнман (2017)

Рис. 61. Поскольку у света имеется амплитуда лететь быстрее или медленнее обычной скорости света, можно считать, что во всех трех примерах фотоны излучались в точке 5 и поглощались в точке 6. И это несмотря на то, что в примере б фотон был излучен и поглощен в одно и то же время, а в примере в был излучен позже, чем поглощен. В последней ситуации вы, может быть, предпочли бы сказать, что фотон был излучен в 6 и поглощен в 5, ведь иначе фотон должен был бы лететь вспять во времени! Постольку поскольку это касается вычислений (и Природы), это все равно (и все возможно). Поэтому мы говорим просто, что произошел «обмен» фотоном, и подставляем пространственно-временные положения в формулу для Р(А – В).

Кажется, вычисление амплитуды этого простого события – дело безнадежное. Однако если вы студент и вам надо получить диплом, то вы работаете.

Но надежда на успех есть. Она основана на этом магическом числе j. В первых двух способах, которыми может произойти событие, j не фигурирует; в следующем способе имеется j×j, а в последнем рассмотренном нами – j×j×j×j. Так как j×j меньше 0,01, это означает, что длина стрелки для этого способа, вообще говоря, составляет меньше 1 % длины стрелки для первых двух способов. Стрелка с j×j×j×j будет меньше, чем 1 % от 1 %, т. е. одна десятитысячная часть в сравнении со стрелками, не содержащими j. Если у вас достаточно компьютерного времени, можете рассмотреть возможности, содержащие j6 – одну миллионную часть, при этом ваши расчеты будут соответствовать точности экспериментов. Вот так и рассчитываются простые события. Именно таким образом все и устроено!

Рис. 62. Событие на рис. 59 может произойти еще одним способом (третьим): путем обмена двумя фотонами. Для этого способа (как мы увидим подробнее ниже) имеется множество диаграмм, одна из которых здесь показана. Стрел-ка для этого способа учитывает все возможные положения промежуточных точек 5, 6, 7 и 8, и по-этому вычислять ее очень трудно. Поскольку j меньше, чем 0,1, дли-на этой стрелки, вообще говоря, меньше, чем одна десятитысячная (так как в процессе происходят четыре взаимодействия) – по срав-нению с не содержащими j стрелками «первого способа» и «второго способа» на рис. 59.

Рис. 63. При рассеянии света фотон может сначала поглощаться электроном, а потом излучаться (а). Такая последовательность событий необязательна, как видно из примера б. Пример иллюстрирует странную, но реальную возможность: электрон излучает фотон, мчится вспять во времени, чтобы поглотить фотон, а затем снова летит вперед во времени.

Рассмотрим теперь другое событие. Мы начинаем, имея фотон и электрон, и заканчиваем, имея фотон и электрон. Один из способов осуществления этого события состоит в том, что сначала фотон поглощается электроном, электрон немного пролетает и испускает новый фотон. Этот процесс называется рассеянием света. Рисуя диаграммы и проводя расчеты для рассеяния, мы должны учитывать некоторые необычные возможности (см. рис. 63). Например, электрон может испустить фотон до того, как поглотит фотон (б).

Еще более странная возможность (в) состоит в том, что электрон испускает фотон, затем летит вспять во времени, поглощает фотон и затем снова летит вперед во времени. Путь, пройденный таким «движущимся вспять» электроном, может быть настолько длинным, что проявится в реальном физическом эксперименте в лаборатории. Его поведение учитывается этими диаграммами и выражением Е(А – В).