هذا إذن هو معنى الزمكان في الفيزياء النسبية. إن الزمان والمكان متطابقان وموحدان في متصل ذي أربعة أبعاد. في هذا المتصل يمكن لتفاعل الجسيمات أن يسير في أي اتجاه؛ فإذا أردنا أن نتصور التفاعلات الممكنة جميعا، الموجودة في قطاع معين من الزمكان، فعلينا أن نلتقط لها صورة كلمح البصر، تظهر كل المدى الزمني المتضمن وكل المساحة المكانية أيضا. أما لماذا تستطيع الجسيمات في العالم الصغري أن تتحرك بحرية صعودا وهبوطا في الزمن، ولا تقدر على ذلك أجسام العالم الكبري بما فيها الإنسان، فإن فيزياء الكم، وعلم التيرمو-ديناميك، يقدمان على هذا السؤال إجابة لا نجد متسعا هنا لعرضها.

كانت مخططات فيينمان والنظرية التي تقوم عليها، والمعروفة بنظرية الحقل الكمومي، أول محاولة جدية للتوحيد بين النسبية والكوانتية. ولقد أثبتت هذه النظرية فعاليتها في وصف التفاعلات الكهرطيسية، التي تتضمن الإلكترونات والفوتونات بشكل رئيسي، ولكنها بدت فيما بعد أقل ملاءمة لوصف التفاعلات القوية للجسيمات الأثقل المدعوة بالهادرونات، من أمثال البروتونات والنيترونات والبيونات، وغيرها من الجسيمات الثقيلة، التي تتطلب شحنها بسرعات عالية جدا لإتمام عمليات التصادم. وهنا ظهرت نظرية مصفوفة التبعثر

Scattering Matrix ، المعروفة اختصارا بالمصفوفة

S ، كأفضل بديل لوصف الهادرونات وتفاعلاتها. إن المبدأ الذي تقوم عليه المصفوفة

S ، هو عدم النظر إلى ما يجري بين بداية التجربة ونهايتها، بل فقط إلى مدخلات التجربة ومخرجاتها؛ فهي تركز على الحادثة أكثر من تركيزها على الجسيمات. إن مخططا للمصفوفة

S ، مبنيا على جداولها الرياضية، يمكن أن يبدو على الشكل التالي:

يمثل هذا المخطط حادثة تصادم بروتون وبيون سالب، ينجم عنهما في النهاية بروتون وبيون سالب، أما ما الذي حدث بين هذا الوضع الأولي الذي ابتدأت به التجربة والناتج الأخير لها، فلا يظهره المخطط كما كانت مخططات فيينمان تفعل. والآن إذا زادت مدخلات التجربة، يمكن للمخططات أن تبدو على الشكل الآتي:

إن الجسيم وفق نظرية المصفوفة

S ، هو حالة وسيطة في شبكة التفاعلات. والخطوط هنا لا تمثل التطور في الزمان والمكان، كما كان الحال في مخططات فيينمان، بل هي قنوات تفاعل تجري عبرها الطاقة من أجل تخليق جسيمات أخرى؛ فالنيترون مثلا هو قناة تفاعل يمكن تشكيلها بواسطة تصادم بروتون وبيون سالب، ولكن إذا توفرت طاقة أكبر، يمكن تخليق النيترون بواسطة تصادم قوي بين جسيم لامدا وكوان حيادي، وهكذا إلى آخر هذه الممكنات واحتمالات تحقيقها. لننظر الآن إلى المخطط الآتي:

إن النيترون في هذا المخطط، ورمزه الحرف

ناپیژندل شوی مخ