Diagrama de pingüino

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 solo bucle en los que un quark cambia temporalmente de sabor (a través de un bucle W o Z), y el quark con el cambio de sabor participa en alguna interacción de árbol, normalmente una interacción fuerte. Para las interacciones en las que algunos tipos de quarks (por ejemplo, los muy pesados) tienen amplitudes de interacción mucho más altas que otras, como las interacciones que violan CP o Higgs, estos procesos de pingüino pueden tener amplitudes comparables o incluso mayores que las de los procesos de árbol directos. Se puede dibujar un diagrama similar para las desintegraciones leptónicas.

Fueron aislados y estudiados por primera vez por Mikhail Shifman, Arkady Vainshtein y Valentin Zakharov.

Los procesos que describen fueron observados directamente por primera vez en 1991 y 1994 por la colaboración CLEO.

Origen del nombre

John Ellis fue el primero en referirse a cierta clase de diagramas de Feynman como "diagramas de pingüino" en un artículo de 1977 sobre b-quarks. El nombre surgió en parte debido a su forma y en parte debido a una apuesta legendaria en un bar con Melissa Franklin. Según John Ellis:

"Mary K. [Gaillard], Dimitri [Nanopoulos] y primero me interesé en lo que ahora se llaman diagramas de pingüinos mientras estudiamos la violación de CP en el Modelo Estándar en 1976... El nombre del pingüino vino en 1977, como sigue.

En la primavera de 1977, Mike Chanowitz, Mary K y yo escribimos un documento sobre los GUTs que predicen la masa b quark antes de ser encontrado. Cuando se encontró unas semanas más tarde, Mary K, Dimitri, Serge Rudaz y yo empezamos inmediatamente a trabajar en su fenomenología. Ese verano, había un estudiante en el CERN, Melissa Franklin que ahora es experimentalista en Harvard. Una noche, ella, yo y Serge fuimos a un pub, y ella y yo empezamos un juego de dardos. Hicimos una apuesta que si perdí tenía que poner la palabra pingüino en mi próximo periódico. De hecho dejó el juego de dardos antes del final, y fue reemplazada por Serge, quien me golpeó. Sin embargo, me sentí obligado a cumplir las condiciones de la apuesta.

Durante algún tiempo, no estaba claro para mí cómo meter la palabra en este papel b quark que escribíamos en ese momento. Luego, una noche, después de trabajar en el CERN, me detuve de regreso a mi apartamento para visitar a algunos amigos que viven en Meyrin donde fumé alguna sustancia ilegal. Más tarde, cuando volví a mi apartamento y continuaba trabajando en nuestro periódico, tuve un repentino flash que los famosos diagramas parecen pingüinos. Así que ponemos el nombre en nuestro periódico, y el resto, como dicen, es historia."