En la teoría cuántica de campos , los diagramas de pingüino son una clase de diagramas de Feynman que son importantes para comprender los procesos de violación de CP en el modelo estándar . Se refieren a procesos de un bucle en los que un quark cambia temporalmente de sabor (a través de un bucle W o Z), y el quark de sabor cambiado participa en alguna interacción de árbol, típicamente una fuerte . Para las interacciones donde algunos sabores de quark (por ejemplo, los muy pesados) tienen amplitudes de interacción mucho más altas que otros, como las interacciones de violación de CP o de Higgs , estos procesos de pingüino pueden tener amplitudes comparables o incluso mayores que las de los procesos de árbol directo. Se puede dibujar un diagrama similar para las desintegraciones leptónicas . [1]
Fueron aislados y estudiados por primera vez por Mikhail Shifman , Arkady Vainshtein y Valentin Zakharov. [2] [3]
Los procesos que describen fueron observados directamente por primera vez en 1991 y 1994 por la colaboración CLEO . [ cita requerida ]
John Ellis fue el primero en referirse a una determinada clase de diagramas de Feynman como "diagramas de pingüino" en un artículo de 1977 sobre los quarks b. [4] El nombre surgió en parte debido a su forma y en parte debido a una legendaria apuesta de bar con Melissa Franklin . Según John Ellis: [5]
" Mary K. [Gaillard] , Dimitri [Nanopoulos] y yo nos interesamos por primera vez en lo que ahora se llama diagramas de pingüino mientras estudiábamos la violación de CP en el Modelo Estándar en 1976... El nombre de pingüino llegó en 1977, de la siguiente manera.
En la primavera de 1977, Mike Chanowitz, Mary K y yo escribimos un artículo sobre las GUT que predecían la masa del quark b antes de que se descubriera. Cuando se descubrió unas semanas más tarde, Mary K, Dimitri, Serge Rudaz y yo empezamos a trabajar inmediatamente en su fenomenología. Ese verano, había una estudiante en el CERN , Melissa Franklin, que ahora es experimentalista en Harvard. Una tarde, ella, Serge y yo fuimos a un bar y empezamos una partida de dardos. Apostamos que si perdía, tendría que poner la palabra pingüino en mi siguiente artículo. De hecho, ella abandonó la partida de dardos antes del final y fue reemplazada por Serge, que me ganó. Sin embargo, me sentí obligado a cumplir las condiciones de la apuesta.
Durante un tiempo no me quedó claro cómo incluir la palabra en el artículo sobre quarks b que estábamos escribiendo en ese momento. Entonces, una noche, después de trabajar en el CERN, me detuve de camino a mi apartamento para visitar a unos amigos que vivían en Meyrin , donde fumé una sustancia ilegal. Más tarde, cuando regresé a mi apartamento y seguí trabajando en nuestro artículo, tuve la repentina idea de que los famosos diagramas parecían pingüinos. Así que incluimos el nombre en nuestro artículo y el resto, como dicen, es historia". [5]