【科学的逻辑】
费曼的导师惠勒有一次兴冲冲的给费曼打电话：“我知道为什么所有的电子都一样了，因为它们是同一个电子。”接着惠勒解释，正电子可以理解为沿着时间反方向运动的电子，这样同一个电子沿着时间正反方向往复运动，从某一个时刻来看，就好像同时存在大量的电子与正电子一样。由于现实世界中电子与正电子数量并不相同，正电子数量极少而电子则是天文数字级别的，费曼并没有认真对待只有一个电子的猜想，但是他认真对待了这一猜想的一个副产品：正电子可以理解为沿着时间反方向运动的电子。
费曼经过8年的苦心思索，发现了与海森伯和薛定谔的量子力学等价的第三种描述：路径积分。在这种表述形式中，起初非常繁琐复杂的量子场论问题得到了很好的简化。在处理粒子间相互作用的问题上，一般会把相互作用项看作一种微扰，然后通过级数展开的数学技巧，对每一项进行计算，并逐渐提高计算的精度。
为了形象化的理解粒子间的相互作用，费曼依据反粒子是沿着时间反方向运动的粒子这一观点，构造出了一种关于相互作用的图形化描述，将级数展开中的每一项对应于一种特定的图形。图形由线和顶点组成，费米子用实线，玻色子用虚线，光子用波浪线，而胶子用圈线。每一条线与顶点分别对应着相应的数学表达式，这种对应关系称为费曼规则，相应的图形就称为费曼图。
费曼图使粒子间的相互作用变得形象化，像正负电子对相互湮灭产生一个光子，而光子又形成一对正负电子之类的过程，可以通过费曼图非常形象的表示出来。由于相对论化的量子力学与非相对论量子理论存在显著的不同之处，相互作用的相对论量子力学必然伴随着粒子的产生与湮灭，因此，包含相互作用体系全部信息的物理量不再是波函数，而是与初态和末态相联系的一个散射矩阵。而在初态与末态之间发生了什么，怎样理解和描述相对论性的相互作用，最好的方式就是通过费曼图和费曼规则进行计算。应用费曼的路径积分方法，可以将传统方法需要计算几个月的运算量压缩到一天。
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