Ο Ρίτσαρντ Φάινμαν, ένας από τους σπουδαιότερους φυσικούς του 20ού αιώνα ασχολήθηκε με την κατανόηση της κβαντικής φύσης της ύλης και ενέργειας, έτσι η συμβολή του στην Κβαντική Ηλεκτροδυναμική (QED) είναι πραγματικά μεγάλη.
Μεγάλη επίσης ήταν και η συνεισφορά του στο πώς οι σύγχρονοι φυσικοί περιγράφουν τον τρόπο με τον οποίο σκεδάζονται τα σωματίδια του μικρόκοσμου.

Η ιδιοφυία του Φάινμαν έγκειται στο να κάνει τη διαδικασία διαισθητική, αποφεύγοντας δύσκολες εξισώσεις.
Έτσι, ο καθένας μπορεί τελικά να ξεκινήσει υπολογίζοντας τι συμβαίνει σε μια σύγκρουση σωματιδίων μεγάλης ενέργειας εφαρμόζοντας διαγράμματα εύκολα να τα γράψει και να τα καταλάβει οποιοσδήποτε ακόμα και στο βασικό επίπεδο.

Για παράδειγμα ας σκεφτούμε την πιο απλή σύγκρουση σωματιδίων, όταν δύο ηλεκτρόνια πλησιάζουν το ένα το άλλο.
Κλασικά περιγράφουμε την αλληλεπίδραση αυτή με βάση το ηλεκτρικό πεδίο, τη διατήρηση της ενέργειας, κλπ
Όμως, στον κβαντικό κόσμο δεν αρκεί να θεωρήσουμε ότι απλώς τα ηλεκτρόνια πλησιάζουν το ένα το άλλο, αλλά πρέπει να λάβουμε υπόψη μας και τα φωτόνια. Στην πραγματικότητα μια μορφή φωτονίων συνθέτουν το ηλεκτρικό πεδίο.
Καθώς λοιπόν πλησιάζουν μεταξύ τους τα ηλεκτρόνια, ένα από αυτά εκπέμπει ένα φωτόνιο το οποίο στη συνέχεια χτυπά το άλλο ηλεκτρόνιο.
Έτσι φτιάχνουμε ένα διάγραμμα ανταλλαγής φωτονίου ανάμεσα στα ηλεκτρόνια.

Έτσι φτιάχνουμε ένα διάγραμμα ανταλλαγής φωτονίου ανάμεσα στα ηλεκτρόνια.

Πρέπει να ξέρουμε όμως ότι αυτό το διάγραμμα δεν είναι το μοναδικό που περιγράφει το φαινόμενο.
Για παράδειγμα, κάτι άλλο επίσης που θα μπορούσε να γίνει κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θα ήταν η εκπομπή ενός επιπλέον φωτονίου από κάποιο ηλεκτρόνιο πριν ή μετά τη σκέδαση.

Όπως επίσης θα μπορούσε το φωτόνιο μετά την εκπομπή του από το ένα ηλεκτρόνιο να μετατραπεί σε ζεύγος ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου προς στιγμήν, πριν μετατραπεί ξανά σε φωτόνιο και ολοκληρωθεί η σκέδαση χτυπώντας το άλλο ηλεκτρόνιο.

Υπάρχουν δηλαδή πολλές πιθανές διαδικασίες κατά τη σκέδαση μεταξύ δύο ηλεκτρονίων. Κάθε μια από αυτές έχει και την αντίστοιχη πιθανότητα να συμβεί και σε πολλές από αυτές η πιθανότητα αυτή είναι πολύ μικρή.

Τελικά μόνο ένα, το πιο απλό διάγραμμα Φάινμαν είναι πραγματικά σημαντικό. Τα άλλα διαγράμματα χρειάζονται μόνο σε περιπτώσεις που απαιτούνται πάρα πολύ ακριβείς υπολογισμοί…

Κάτι όμως που επίσης πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι:
Η εικόνα αυτή της ανταλλαγής ενός φωτονίου ανάμεσα στα ηλεκτρόνια στην πραγματικότητα αντιστοιχεί σε μια “εξίσωση”!! Κάθε σύμβολο στο διάγραμμα, αντιστοιχεί και σε ένα κομμάτι της εξίσωσης!

Συμπερασματικά, κάθε διάγραμμα Φάινμαν κρύβει μέσα του μια αντίστοιχη εξίσωση.

Η ιδιοφυία του Φάινμαν με τα διαγράμματα που επινόησε, μας επιτρέπει να φανταστούμε όλες τις δυνατές εικόνες σκέδασης χωρίς να καταπιαστούμε αρχικά με δύσκολες εξισώσεις και μετά να τις αντιστοιχίσουμε στις εξισώσεις τους. Πραγματικά εκπληκτικό!!