费曼图与散射
每个顶点的耦合(the coupling at each vertex)
两个人相遇时,他们会不会攀谈起来,取决于各自有多外向。在费曼图里,每个顶点都是粒子的一次相遇,而这次相遇有多容易发生,由一个单一的数决定,这个数叫做耦合(coupling)。弱耦合意味着相互作用很腼腆、很罕见;强耦合意味着它轻易而频繁地发生。说白了,耦合就是一种力在「单个相互作用点」这一层级上的强度旋钮。
图中每个顶点都贡献一个等于耦合的因子,而一个过程的概率最终取决于耦合的平方(因为概率来自把振幅平方,这正是黄金法则直觉所精确化的)。所以顶点越多的图就带着越多次方的耦合,如果耦合很小,它的贡献就小得多。对电磁力来说,相关的组合是精细结构常数alpha,约为1/137——一个小数字,这正是为什么每多算一阶(多两个电磁顶点),图的贡献大致就缩小约一百多倍。对强相互作用来说耦合更大,这也是强相互作用计算之所以困难得多的原因之一。
数清耦合的次方,是预言如何做出来的脉搏。它告诉你哪些图最重要(顶点最少、耦合次方最少),哪些只是常常可以忽略的微小修正。一个微妙但重要的事实是:耦合并非真正的常数——它的测量值会随碰撞能量漂移,这种效应叫做耦合的跑动(running)。所以旋钮的实际刻度,取决于你探测得有多用力。
由于每个电磁顶点都带着一个与alpha(约1/137)相关的因子,一张有两个顶点的图,其重要性大约是有四个顶点那张图的137倍。正是这种层级,让物理学家能把电磁力算得如此精确:修正项迅速变小,所以仅仅几张图就已经给出极好的答案。
耦合小,修正迅速变小,预言因而精确。
耦合不是固定不变的常数:它随能量跑动。报出一个耦合数值,只有连同它被测量时的能标一起说才有意义。
又称
另见