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。
量子化学家鲍林曾经为解释一些化合物的性质引入了共振论的思想，写出化合物所有可能的构型，而真实的化合物性质则是这些构型的叠加，每一种可能的构型都对最终结果有一定贡献，共振态化合物的性质不能用任何一种单独的构型解释。
费曼的描述也有类似的性质，每一个费曼图都对最终结果产生影响和贡献，将这些效果综合考虑起来，就能够完整精确的描述粒子间的相互作用。检验费曼图法是否走在正确的轨道上，最好方式就是对电子反常磁矩进行理论与实验的对比。狄拉克的相对论波动方程将电磁场看作经典场，没有对电磁场本身进行量子化，它得出的电子自旋磁矩的g因子是2，而实际上则是略大于2。
加布瑞斯通过将电子捕捉在陷阱中几个月时间，测出了迄今为止最精确的电子g因子一半的实验值：1.00115965218085（76）。而木下东一郎用尽一生的精力计算了891个费曼图，计算值与实验值的每一个有效数字都完全相同，精度达到了10的-12次方，让一切质疑费曼图方法的声音销声匿迹。曾经为路径积分的重整化方法做出重要贡献的戴森也不禁感慨：曾经以为费曼图是一种拼凑起来的东西，很快会被取代，但是没想到它与自然之舞会如此的合拍。
费曼图令人难以置信的精度不禁让人们猜测，这些奇怪的图形似乎不仅仅是帮助进行理论计算的工具，它的每一条线、每一个顶点都有相应的物理解释，因此更像一个个真实发生的物理过程。在实验过程中，我们只观测到了联系初态与终态的一系列概率幅，而中间的过程并没有去直接观测，因此这个中间过程是允许存在其它的解释的，但是毫无疑问，费曼图的解释是目前为止最成功的。
在费曼图中有一种非常引人注目的特征，因为费曼图描述的过程是一个系统初态与终态之间的情形，现实中只有初态与终态经过了测量过程，而这个中间的演化过程并没有被观测，因此费曼图代表的这些过程可以不是可观测量。既然可以不是可观测的量，那就没有什么物理规律可以限制它的行为。
在物理学中有两个可观测的物理量无法突破的天然屏障：一个是光速，任何信息载体的传播速度都不可能超过光速；而另一个是不确定关系，一对量子论中的不可对易算符不能同时通过测量得到本征值，最常见的就是动量与坐标、能量与时间，它们的不确定度的乘积不能小于某个与普朗克常数相对应的物理常数。
但是费曼图描述的并不是可观测量，事实上它包含可观测部分与不可观测部分，因此费曼图的描述过程可以超光速，也可以违反海森伯不确定关系。事实上，超光速部分与违反不确定关系的部分在费曼图中起到核心作用，是至关重要的，排除了这些不可观测部分的影响，整个理论将毫无意义。
于是我们看到了一种奇异的场景：尽管我们不能直接观测到超光速现象与违背不确定关系的现象，但是不可观测并不意味着不存在，更不意味着没有任何物理效应。
逻辑源于经验，当我们只习惯于宏观现象时，对微观世界里的一些突破与进展往往会觉得很迷茫，像费曼图这样的匪夷所思的逻辑也可以成立吗？答案当然是肯定的，因为微观世界里的经验显然与我们的普通世界不同。
当我们熟悉了微观世界的各种规则，像鲍林的化合物共振态以及费曼的费曼图就会变得非常合理。在这里我们学会了一种全新的逻辑：理论上所有可能的存在方式事实上都是存在的，而如果我们对这种事物进行观测，得到的是每一种可能方式以一定的比例贡献的总和。