Введение

Класс диаграмм Файнмана

В квантовой теории поля пингвиновые диаграммы — это класс диаграмм Файнмана, имеющих важное значение для понимания процессов нарушения CP-инвариантности в Стандартной модели. Они описывают процессы с одной петлей, в которых кварк временно изменяет свой аромат (через петлю W или Z), а кварк, изменивший аромат, участвует в некотором деревеобразном взаимодействии, как правило, сильном. Для взаимодействий, в которых амплитуды взаимодействия некоторых кварковых ароматов (например, очень тяжелых) значительно выше, чем других, таких как нарушение CP-инвариантности или взаимодействия Хиггса, амплитуды этих пингвиновых процессов могут быть сопоставимы или даже превышать амплитуды прямых деревеобразных процессов. Аналогичные диаграммы могут быть построены и для лептонических распадов. Впервые эти диаграммы были выделены и изучены Михаилом Шифманом, Аркадием Вайнштейном и Валентином Захаровым. Процессы, описываемые этими диаграммами, были впервые непосредственно наблюдаемы в 1991 и 1994 годах коллаборацией CLEO.

Происхождение названия

Джон Эллис был первым, кто назвал определенный класс диаграмм Фейнмана «диаграммами пингвинов» в статье 1977 года о b-кварках. Название появилось отчасти из-за их формы, а отчасти из-за легендарной ставки в баре с Мелисой Франклин. По словам Джона Эллиса: «Мэри К. [Гейлард], Димитри [Нанопулос] и я впервые заинтересовались тем, что теперь называют диаграммами пингвинов, когда мы изучали нарушение CP-инвариантности в Стандартной модели в 1976 году. Весной 1977 года Майк Чановиц, Мэри К. и я написали статью о GUTs, предсказывающую массу b-кварка до того, как он был обнаружен. Когда его обнаружили через несколько недель, Мэри К., Димитри, Серж Рудаз и я немедленно приступили к работе над его феноменологией. Тем летом в ЦЕРН училась студентка Мелисса Франклин, которая сейчас является экспериментатором в Гарварде. Однажды вечером мы с Сержем пошли в паб, и мы с Мелиссой начали играть в дартс. Мы заключили пари, что если я проиграю, я должен буду включить слово «пингвин» в свою следующую статью. Она покинула игру в дартс до конца, и ее заменил Серж, который меня победил. Тем не менее, я чувствовал себя обязанным выполнить условия пари. Долгое время я не понимал, как вставить это слово в статью о b-кварках, над которой мы работали в то время. Однажды вечером, после работы в ЦЕРН, я по дороге домой заехал навестить друзей, живущих в Мейрине, где я употребил нелегальное вещество. Позже, вернувшись домой и продолжив работу над нашей статьей, меня внезапно осенило, что знаменитые диаграммы похожи на пингвинов. Так мы и включили это название в нашу статью, а остальное, как говорится, – история».