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Diagramas de Feynman (3)

Diagramas de Feynman (3)
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Ya ha llegado el momento de empezar a ver que diablos es eso de un diagrama de Feynman. Por supuesto, esto es un blog de divulgación, y no haremos más que arañar la superficie de todo lo que hay detrás; ni siquiera probaremos las mieles del formulismo matemático que dota de utilidad real a todo lo que diremos. Pero como se suele decir, menos da una piedra.

Lo primero que debemos decir es que en un diagrama de Feynman se representa lo que le pasa a unas partícula. Por lo tanto, lo que hacemos es dibujar líneas para indicar su trayectoria. Se usa un trazo diferente para cada tipo de partícula, de forma que siempre sabemos qué estamos dibujando.

Por dar algunos ejemplos, las partículas de tipo fermión (electrones, quarks, neutrinos, etc.) suelen dibujarse con trazos sólidos. Los fotones (partículas de luz, a veces llamadas gamma) se suelen representar por ondulaciones.

Tipos de trazo utilizados en diagramas para diferentes tipos de partícula
Las partículas de spin cero (como la famosa partícula de Higgs) se suelen representar con líneas discontinuas. Los gluones (partículas transmisoras de la interacción nuclear fuerte) se suelen dibujar con una línea entrelazada en bucles.

Por lo general, se asume que las partículas van de izquierda a derecha. Normalmente (en algunos sitios no respetan esta regla), la flecha no indica el sentido en que se mueve la partícula, que siempre es la misma (a la derecha); la flecha indica a dónde parecer ir la carga eléctrica positiva.

Es decir, si la flecha apunta a la derecha, la partícula tiene carga positiva (la carga se mueve en la misma dirección que la partícula). Si la flecha apunta a la izquierda, quiere decir que la partícula tiene carga negativa; de esta forma, al moverse la carga a la derecha, eléctricamente sería equivalente a tener una partícula positiva que se mueva a la izquierda, y por eso ponemos la flecha al revés.

¿Y que pasa si la partícula no tiene carga? Pues no hay flecha, así de simple. Aunque, como dije, esta regla no siempre se sigue a raja tabla. A veces, la carga de la partícula se indica poniendo su nombre al lado de la linea, y todas las flechas se ponen a la derecha. Pero, en principio, lo suyo es hacer lo que expliqué.

Eso sí, no hay que tomarse la representación gráfica de la trayectoria de cada partícula partícula al pie de la letra, es un esquema general, los detalles concretos no tienen importancia. Lo que nos interesa de verdad de un diagrama es la estructura de interacciones que en él ocurre.

Por ejemplo, los dos diagramas que encabezan este post son equivalentes, representan el mismo proceso físico. Aunque parezca que en uno el fotón (la linea ondulada) va de arriba a abajo y en el otro de izquierda a derecha, lo que nos interesa de verdad es que hay dos fermiones (las líneas sólidas, podrían ser protones, ya que tal y como están las flechas son de carga positiva) que intercambian un fotón.

En la próxima entrega hablaremos de qué ocurre cuando dos líneas, o más, se encuentran en un punto.

Fotos | Jaume

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