В квантовой теории поля диаграммы пингвинов представляют собой класс диаграмм Фейнмана , которые важны для понимания процессов нарушения CP в стандартной модели . Они относятся к однопетлевым процессам , в которых кварк временно меняет аромат (через петлю W или Z), а кварк с измененным ароматом участвует в некотором древовидном взаимодействии, как правило, сильном . Для взаимодействий, где некоторые ароматы кварков (например, очень тяжелые) имеют гораздо более высокие амплитуды взаимодействия, чем другие, такие как CP-нарушающие или хиггсовские взаимодействия , эти пингвиньи процессы могут иметь амплитуды, сравнимые или даже превышающие амплитуды прямых древовидных процессов. Похожую диаграмму можно нарисовать для лептонных распадов. [1]
Впервые они были выделены и изучены Михаилом Шифманом , Аркадием Вайнштейном и Валентином Захаровым. [2] [3]
Процессы, которые они описывают, были впервые непосредственно обнаружены в 1991 и 1994 годах коллаборацией CLEO . [ необходима ссылка ]
Джон Эллис был первым, кто назвал определенный класс диаграмм Фейнмана «пингвиньими диаграммами» в статье 1977 года о b-кварках. [4] Название возникло отчасти из-за их формы, а отчасти из-за легендарного пари в баре с Мелиссой Франклин . По словам Джона Эллиса: [5]
« Мэри К. [Гайлард] , Димитри [Нанопулос] и я впервые заинтересовались тем, что сейчас называется диаграммами пингвинов, когда мы изучали нарушение CP-симметрии в Стандартной модели в 1976 году... Название «пингвин» появилось в 1977 году, как следует из названия.
Весной 1977 года Майк Чановиц, Мэри К и я написали статью о теориях великого объединения, предсказывающих массу b-кварка до того, как она была обнаружена. Когда через несколько недель она была обнаружена, Мэри К, Димитрий, Серж Рудаз и я немедленно начали работать над ее феноменологией. Тем летом в ЦЕРНе была студентка Мелисса Франклин , которая сейчас является экспериментатором в Гарварде. Однажды вечером она, я и Серж пошли в паб, и мы с ней начали играть в дартс. Мы поспорили, что если я проиграю, то должен буду вставить слово «пингвин» в свою следующую статью. Она фактически покинула игру в дартс до ее окончания, и ее заменил Серж, который победил меня. Тем не менее, я чувствовал себя обязанным выполнить условия пари.
Некоторое время мне было непонятно, как вставить слово в эту статью о b-кварке, которую мы писали в то время. Затем, однажды вечером, после работы в ЦЕРНе, я остановился по пути обратно в свою квартиру, чтобы навестить друзей, живущих в Мейрине , где я покурил какое-то запрещенное вещество. Позже, когда я вернулся в свою квартиру и продолжил работу над нашей статьей, у меня внезапно возникла вспышка, что знаменитые диаграммы похожи на пингвинов. Поэтому мы вставили это название в нашу статью, а остальное, как говорится, уже история». [5]