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物理学 > 物理教育

arXiv:2510.14082 (physics)
[提交于 2025年10月15日 ]

标题: 费因克劳特:费曼图的游戏

标题: FeynCraft: A Game of Feynman Diagrams

Authors:Jonathan R. Gaunt, Adam Owen
摘要: FeynCraft 是一款基于浏览器的游戏,旨在教授玩家粒子物理标准模型中的粒子相互作用,以及如何将这些相互作用连接起来以生成有效的费曼图。 它主要面向粒子物理入门课程的本科生和讲师,但我们预计它对学习粒子物理基础的中学生和教师以及可能当前的研究人员也应是有用的。 用户可以绘制粒子线并将它们连接起来形成顶点和完整的图,FeynCraft 使用一系列简单规则来确定无效的顶点,并向用户显示哪些顶点无效以及原因。 可以绘制涉及标准模型基本粒子和强子(其中强子由其组成夸克内容表示)的图。 用户还可以被提供一个过程,他们必须绘制有效的费曼图——FeynCraft 能够随机生成这样的“问题”,但也可以创建、分享、导入和解决精心整理的问题集。 或者,可以指定过程,并让 FeynCraft 本身生成费曼图。 最后,我们包括几种叠加选项,以提供有关费曼图的更多信息(例如,QCD 色流、相互作用强度),以及将绘制的图导出为 LaTeX 代码的选项。
摘要: FeynCraft is a browser-based game that is designed to teach players the particle interactions of the Standard Model of particle physics, and how to link these interactions together to produce valid Feynman diagrams. It is primarily targeted at undergraduates and lecturers in introductory courses in particle physics, but we anticipate that it should also be useful for school pupils and teachers studying the basics of particle physics, and perhaps also current researchers. Users may draw particle lines and link them together to form vertices and complete diagrams, and FeynCraft determines invalid vertices using a sequence of simple rules, showing users which vertices are invalid and why. Diagrams may be drawn that involve both fundamental Standard Model particles and hadrons (where hadrons are represented by their constituent quark content). Users can also be presented with a process for which they must draw valid Feynman diagrams -- FeynCraft is able to generate such 'problems' at random, but there is also the facility to create, share, import and solve curated sets of problems. Alternatively, one is able to specify the process, and ask FeynCraft itself to generate the Feynman diagrams. Finally, we include several overlay options that give more information on a Feynman diagram (e.g. QCD colour flow, interaction strengths), and the option to export a drawn diagram as LaTeX code.
评论: 43页,20张图。游戏可以在 https://jgaunt.itch.io/feyncraft 玩,源代码可以在 https://github.com/JonathanGaunt/feyncraft-src 找到
主题: 物理教育 (physics.ed-ph) ; 高能物理 - 实验 (hep-ex); 高能物理 - 现象学 (hep-ph)
引用方式: arXiv:2510.14082 [physics.ed-ph]
  (或者 arXiv:2510.14082v1 [physics.ed-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.14082
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Jonathan Gaunt [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 10 月 15 日 20:37:48 UTC (12,020 KB)
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