Una buena propiedad de un lenguaje completo de Turing es que puede usarse para escribir cualquier programa, hasta e incluyendo la simulación de todo el Universo.

Tu trabajo es hacer exactamente eso: escribir un programa que simule el Universo .

Nota: aunque no dudo que pueda realizar esta tarea, hoy en día no tengo suficiente tiempo libre para verificar si las 10 ⁹⁰ de las partículas en su simulación hacen lo que realmente deberían hacer. Por lo tanto, solo para simplificar las pruebas y la evaluación, es suficiente si su simulador de universo solo funciona con una sola partícula inicial. Para mantener las cosas interesantes, supongamos que esta partícula es el Bosón de Higgs recientemente descubierto.

Su universo comienza con nada más que un solo Bosón de Higgs de aproximadamente 120 GeV en el medio. Para no hacer que la salida sea demasiado larga, hagamos que este universo funcione en solo ^10-25 segundos en lugar de su "frecuencia de reloj habitual" de 5.4 × 10 ⁻⁴⁴ segundos.

Este bosón de Higgs se descompondrá tarde o temprano, ya que tiene una vida media de 1.6 × 10 ⁻²² segundos, por lo que en cada tic de la simulación, tiene un 0.0433% de probabilidad de descomposición. Puede verificar aquí en qué se descompondrá . Para tener un requisito central y simplificado, enumero las relaciones de ramificación que debe usar:

Ejecutando la simulación

En cada tic de la simulación, el bosón de Higgs tiene una probabilidad de descomposición del 0.0433%. Si eso sucede, se descompondrá en las siguientes partículas, con las probabilidades enumeradas (debe usar estos nombres en la salida):

• quark bottom + antiquark bottom (64.8%)
• 2 bosones W (14.1%)
• 2 gluones (8.82%)
• tau lepton + antitau lepton (7.04%)
• quark encanto + antiquark encanto (3.27%)
• 2 bosones Z (1.59%)
• 2 fotones (0.223%)
• 1 bosón Z + 1 fotón (0.111%)
• muón + antimuón (0.0244%)
• top quark + top antiquark (0.0216%)

Para un total de 100%.

Algunas de estas partículas se deteriorarán aún más.

Bosón W : vida media de ^10-25 segundos, esto significa una probabilidad del 50% de decaer en cada tic en uno de los siguientes, con las mismas probabilidades:

• positrón + neutrino
• antimuon + neutrino
• antitau lepton + neutrino

Bosón Z : vida media de ^10-25 segundos, esto significa una probabilidad del 50% de descomponerse en cada tic en uno de los siguientes:

• neutrino + antineutrino (20,6%)
• electrón + positrón (3.4%)
• muón + antimuón (3.4%)
• tau lepton + antitau lepton (3.4%)
• abajo quark + abajo antiquark (15.2%)
• extraño quark + extraño antiquark (15.2%)
• quark bottom + antiquark bottom (15.2%)
• up quark + up antiquark (11.8%)
• quark encanto + antiquark encanto (11.8%)

quark top : vida media de 5 × ^10-25 segundos, esto significa una probabilidad del 12.95% de decaer en cada tic en lo siguiente, con las mismas probabilidades:

• W boson + quark down
• W bosón + quark extraño
• W bosón + quark bottom

Por supuesto, el bosón W también decaerá pronto ...

El antiquark superior se comporta de manera similar al quark top: se descompone en un bosón W y un antiquark ad / s / b.

Todas las demás partículas (por lo que todas, excepto los bosones Z y W y los quarks superiores) tienen una vida media de muchos órdenes de magnitud más larga, por lo que para no saturar la salida, todas se consideran estables para nuestra simulación .

Como el universo está en gran parte vacío, todas las partículas tendrán suficiente espacio para sí mismas y no interactuarán entre sí. Por lo tanto, todas las partículas individuales son independientes entre sí en todos los aspectos, incluidas las probabilidades de división.

Salida:

Cada paso de la simulación, debe imprimir el contenido del universo simulado en una nueva línea. Por ejemplo:

The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 2 W bosons.
The universe contains 2 W bosons.
The universe contains 1 W boson, 1 positron and 1 neutrino.
The universe contains 1 positron, 1 antitau lepton and 2 neutrinos.
Simulation ended after 0.8 yoctoseconds.

El orden de las partículas en la línea no es importante. Sin embargo, el formato debe ser exactamente como en el ejemplo anterior , incluida la puntuación y la pluralización. Si simula un universo (mini-) completo, debería verse bien (y quería eliminar el abuso de un requisito de salida no lo suficientemente estricto)

Cada línea corresponde a 0.1 yoctosegundos, pero se le perdonará si su programa tarda más que eso en imprimir la salida.

La simulación finaliza cuando solo quedan partículas "estables".

Puntuación

Se aplican reglas estándar de golf de código.

El generador de números aleatorios puede ser pseudoaleatorio, pero debe sembrarlo si el idioma no lo hace de manera predeterminada. La distribución de probabilidad de su RNG debe ser uniforme.

• Obtendrá una bonificación del -10% al tamaño del código si el programa toma un número entero como entrada y comienza con esa cantidad de bosones de Higgs.

Excepción para entusiastas de las máquinas de Turing.

Para aquellos que se atreven a probar suerte con una máquina de Turing real o un idioma similar (como Brainfuck), su tarea se hace más fácil por los siguientes cambios de reglas (solo aplicable si el idioma es un derivado de Brainfuck o de otra manera un Turing muy simplificado) máquina, incapaz de asignación, que carece de una ALU, y los valores en la cinta solo pueden incrementarse y disminuirse en uno) :

• Los nombres de las partículas se simplifican a d, s, b, t, u, c para los quarks, v para el neutrino, T para tau lepton, m para muón, g para gluón, p para fotón, Z, W y H para el bosones, - para el electrón y + para el positrón. En cada marca, se proporciona una entrada con el valor de 0 o 1 de la entrada estándar, indicando si la primera partícula inestable en la lista decae o no.

Por lo tanto, la salida de ejemplo se convertirá

H
H
H
H
W W
W W
W + n
+ !T n n

Pyth , 572 * 0.9 = 514.8 bytes

Jm?tld,hd,-1^.5c1shced\ sm*]<k2s>k2tced\ dcR\,cu:GhHtHc"A76 !B17 !C1 v!D_top !E00 !F bosR!GmuR_!Ineutrino_!Jtau leptR_!KQ_charm !LQ_strange !MQ_down !NQ_up !OQ_bottom !Panti!Qquark!Ron"\!"HiggsF,16Efg3240Ebb705Epp441Eqr352ER16350 cc7950 ss1115 cs555 tu122 de108_WF,CxCuCr1_ZF,Cw103 yxBtuBqrBjkAlmAfgAhi59 R59DQ,5 bj1 bl1 bf1DPOOPNNPMMPLLPKKPQ_gluR_JPJphotR_GPGIPIpositrR_electrR"\_L%"The universe contains %s.":j", "fT.e?bs[b\ h@Jk?tb\s"")0b",(?!.*,)"" and"K+Q*]Z24Ws<K4yK=+Z1Vs.em?>O1.0he@JkY,kOee@Jkb<K4IN XhNK_1 XRK1xLGeN;yK%"Simulation ended after %s yoctoseconds."cZT

Califica para el bono de -10%. Pruébelo en línea aquí , o pruébelo con la vida media del bosón de Higgs reducida a 1 año aquí (lo que hace que haya menos repeticiones en la salida y un universo más emocionante).

Estoy convencido de que esto está lejos de ser óptimo, especialmente la compresión del diccionario, pero ya he perdido más que suficiente en esto, por lo que las sugerencias de mejora son bienvenidas.

El programa se divide en tres partes: preparación del diccionario, definición de la función de salida y ejecución de la simulación.

Preparación del diccionario

Jm?tld,hd,-1^.5c1shced\ sm*]<k2s>k2tced\ dcR\,cu:GhHtHc"A76 !B17 !C1 v!D_top !E00 !F bosR!GmuR_!Ineutrino_!Jtau leptR_!KQ_charm !LQ_strange !MQ_down !NQ_up !OQ_bottom !Panti!Qquark!Ron"\!"HiggsF,16Efg3240Ebb705Epp441Eqr352ER16350 cc7950 ss1115 cs555 tu122 de108_WF,CxCuCr1_ZF,Cw103 yxBtuBqrBjkAlmAfgAhi59 R59DQ,5 bj1 bl1 bf1DPOOPNNPMMPLLPKKPQ_gluR_JPJphotR_GPGIPIpositrR_electrR"\_

Esta es la sección más grande del código terminado, ocupando 381 bytes. El diccionario se construye usando la siguiente cadena:

Higgs boson,1600 fg324000 bb70500 pp44100 qr35200 on16350 cc7950 ss1115 cs555 tu122 de108_W boson,1 vx1 vu1 vr1_Z boson,1 vw103 yx17 tu17 qr17 jk76 lm76 fg76 hi59 on59_top quark,5 bj1 bl1 bf1_top antiquark_bottom quark_bottom antiquark_up quark_up antiquark_down quark_down antiquark_strange quark_strange antiquark_charm quark_charm antiquark_gluon_tau lepton_antitau lepton_photon_muon_antimuon_neutrino_antineutrino_positron_electron

La cadena es una lista separada por subrayado de las partículas y, si la partícula es inestable, su comportamiento: una lista separada por espacios que consiste en su semivida en tics de simulación seguidos de en qué se descompone, junto con las distintas probabilidades de cada uno. Cada partícula tiene un código de una sola letra asociado, dado por su posición en la lista indexada en minúsculas, por lo que el bosón de Higgs es a, el bosón W b, hasta el electrón y.

En lugar de almacenar las probabilidades de descomposición, la vida media se almacena y la probabilidad se calcula cuando se procesa el diccionario. La fórmula utilizada es P=1-(1/2)^(1/h)dónde Pestá la probabilidad de descomposición por garrapata, y hes la vida media de la partícula medida en garrapatas.

Las partículas inestables son las primeras cuatro de la lista. Como el número de estas partículas es lo que determina cuándo termina la simulación, tenerlas al comienzo de la lista hace que sea más fácil verificarlas más adelante.

El problema es que esta cadena es enorme: ¡436 bytes! - y el uso de la compresión de cadena incorporada de Pyth en realidad aumenta el recuento de bytes, ya que utiliza tantos caracteres de varios bytes. Me decidí por un esquema de compresión de diccionario iterativo relativamente simple. El fragmento lo u:GhHtHc"xxx"\!"yyy"descomprime de la siguiente manera:

u:GhHtHc"xxx"\!"yyy"   xxx -> dictionary, yyy -> encoded string
       c"xxx"\!        Chop the dictionary on !
u              "yyy"   Reduce the above, with initial state as encoded string, using:
 :G                      In the current string, replace...
   hH                    ... the first character of the dictionary entry...
     tH                  ... with the remainder of the dictionary entry

Las entradas del diccionario que he elegido se basan solo en mi intuición y en algunas pruebas y errores, por lo que estoy seguro de que hay mucho margen de mejora.

La cadena de diccionario descomprimida se interpreta y almacena como se describe a continuación:

Jm?tld,hd,-1^.5c1shced\ sm*]<k2s>k2tced\ dcR\,cxxx\_   xxx -> decompressed dictionary
                                              cxxx\_   Split the string on underscores
                                          cR\,         Split each part on commas
 m                                                     Map each element (particle), d, using:
  ?tld                                   d               Is the element length >1? If not, no change, otherwise...
      ,hd                                                  Create a pair consisting of the particle's name and...
                   ced\                                      Split the decay data on spaces
                 sh                                          Parse 1st element (half life) as int
          -1^.5c1                                            Calculate per-tick decay probability
         ,                                                   Pair the above with...
                         m         tced\                       Map the rest of the decay data, k, using:
                           ]<k2                                  Take the 1st two characters
                               s>k2                              Parse the rest of the characters as a string
                          *                                      Repeat the characters that many times
                        s                                      Flatten the list
J                                                      Store the processed dictionary in J

El resultado es que Jcontiene una lista ordenada de los nombres de las partículas. Si se descomponen, el nombre se combina con su probabilidad de descomposición y un conjunto de partículas en las que podría descomponerse, ponderadas por sus probabilidades relativas.

Definición de función de salida

L%"The universe contains %s.":j", "fT.e?bs[b\ h@Jk?tb\s"")0b",(?!.*,)"" and"

Esto define una función y(b), que acepta el estado actual del universo como su entrada. Esto es simplemente una lista de los números de las partículas, ordenadas por su tipo como se define en la cadena del diccionario descrita en la sección anterior.

L%"x":j", "fT.e?bs[b\ h@Jk?tb\s"")0b",(?!.*,)"" and"   "x" -> format string, omitted for brevity
L                                                      Define a function, y(b)
             .e                     b                  Map each element of b with its index, k, using:
               ?b                 0                     Is b non zero? If not, 0, otherwise...
                   b                                      Particle count
                    \                                     Space
                      h@Jk                                Particle name (lookup in dictionary, then take 1st element)
                          ?tb\s""                        Trailing s if more than 1
                 s[              )                       Concatenate the above 4
           fT                                          Filter out the 0s
      j", "                                            Join on comma + space
     :                                                 Replace in the above...
                                    ",(?!.*,)"         ... the last comma...
                                              " and"   ... with "and"
 %"x"                                                  Insert the above into the format string

Ejecución de la simulación

K+Q*]Z24Ws<K4yK=+Z1Vs.em?>O1.0he@JkY,kOee@Jkb<K4IN XhNK_1 XRK1xLGeN;yK%"Simulation ended after %s yoctoseconds."cZT

Con la preparación hecha, la simulación ahora se puede ejecutar. Esto consta de unos pocos pasos:

Inicialización del universo

Como la partícula en el índice 0 en el estado del universo es el bosón de Higgs, el estado inicial del universo es una matriz de número de entrada seguido de 24 ceros.

K+Q*]Z24   implicit: Q=eval(input())
  Q        Input number
   *]Z24   0 repeated 24 times
 +         Concatenate
K          Assign to K

Bucle de simulación

En cada tic en la simulación, se debe mostrar el estado actual del universo, se debe incrementar un contador y cada partícula volátil debe verificar si debe descomponerse, aplicando los resultados al estado del universo una vez que cada partícula ha sido evaluada.

Ws<H4yK=+Z1Vs.em?>O1.0he@JkY,kOee@Jkb<K4IN XhNK_1 XRK1xLGeN;   
 s<K4                                                          Take the sum of the first 4 particle counts
W                                                          ;   Loop until the above is 0
     yK                                                        Output the current universe state
       =+Z1                                                    Increment variable Z (initially 0)
             .e                      <K4                       Map each particle count, b, with its index, k, using:
               m                    b                            Map over the particle count using:
                        @JK                                        Look up the particle data
                      he                                           Get the decay probability
                  O1.0                                             Generate random float between 0 and 1
                ?>         Y                                       Has particle failed to decay? Empty array if so, otherwise...
                               ee@Jk                                 Get the particle decay choices
                              O                                      Choose one of them at random
                            ,k                                       Create a pair with the current particle index and the above
            s                                                  Combine into single nested list
           V                                                   For N in the above:
                                        IN                       If N is not empty:
                                           X  K                    Add to element in K...
                                            hN                     ... at the correct particle's index...
                                               _1                  ... -1
                                                      xLGeN        Get the index of each particle to be added to the universe
                                                                     (lookup using index in G, lowercase alphabet)
                                                  XRK1             Add 1 to the element in K at each of the indexes

Salida final

La simulación finaliza cuando no quedan partículas inestables. Todo lo que queda es generar el estado final del universo y cuánto tiempo (cuántos ticks) tomó la simulación.

yK%"Simulation ended after %s yoctoseconds."cZT   
yK                                                Output final universe state
                                            cZT   Float divide ticks count by 10
  %"Simulation ended after %s yoctoseconds."      Format string, implicit print

C ++ ( 2420 , 2243 , 2353 , 1860 , 1822 * .9 = 1639.8)

Ok, este es probablemente el peor envío de código de golf, pero es el primero y me divertí. Creo que incluso funciona. :)

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
#include <time.h>
#define D r=rand();d=((double)r/RAND_MAX)
using namespace std;class P{int n[25];public:int S;P(int N){for(S=0;S<24;S++)n[S]=0;n[24]=N;S=1;}void C(){string s[25]={"down quark","down antiquark","up quark","up antiquark","bottom quark","bottom antiquark","tau lepton","antitau lepton","charm quark","charm antiquark","strange quark","strange antiquark","neutrino","antineutrino","muon","antimuon","gluon","photon","electron","positron","top quark","top antiquark","Z boson","W boson","Higgs boson"};int r,i,j,w,f,F,x,y;double d;S=0;F=0;for(i=0;i<25;i++){w=0;for(j=0;j<n[i];j++){D;x=-1;y=-1;if(i==24){if(d<.000433){D;if(d<.648){x=4;y=5;}else if(d<.789){x=23;y=23;}else if(d<.8772){x=16;y=16;}else if(d<.9476){x=6;y=7;}else if(d<.9803){x=8;y=9;}else if(d<.9962){x=22;y=22;}else if(d<.99843){x=17;y=17;}else if(d<.99954){x=22;y=17;}else if(d<.999784){x=14;y=16;}else{x=21;y=20;}}}else if(i==23){if(d<.5){D;if(d<.33){x=19;y=12;}else if(d<.67){x=16;y=12;}else{x=17;y=12;}}}else if(i==22){if(d<.5){D;if(d<.206){x=12;y=13;}else if(d<.24){x=18;y=19;}else if(d<.274){x=14;y=16;}else if(d<.308){x=16;y=17;}else if(d<.46){x=0;y=1;}else if(d<.612){x=10;y=11;}else if(d<.764){x=4;y=5;}else if(d<.882){x=2;y=3;}else{x=8;y=9;}}}else if(i==21||i==20){if(d<.1295){D;x=23;if(d<.33){y=0;}else if(d<.67){y=10;}else{y=4;}if(i==21)y-=32;}}if(x>=0){++n[x];++n[y];w++;}if(x>19||y>19)S=1;}n[i]-=w;if(n[i]>0){F=i;if(i>19)S=1;}}cout<<"The universe contains";f=0;for(i=0;i<25;i++){if(n[i]>0){cout<<(f>0?(i<F?", ":" and "):" ")<<n[i]<<' '<<s[i]<<(n[i]>1?"s":"");f=1;}}cout<<'.'<<endl;}};int main(int c,char* v[]){int w=1,y=0;if(c>1){w=atoi(v[1]);}srand(time(0));rand();P p=P(w);int Time=time(0);while(p.S){p.C();y++;}cout<<"Simulation ended after "<<(double)y/10<<" yoctoseconds.";}

Versión rápida

Este no es tan corto (9 bytes adicionales), pero funciona mucho más rápido para probar grandes cantidades. Como no es lo suficientemente corto para competir, también agregué un pequeño código para registrar el tiempo de ejecución en el mundo real e imprimirlo justo después del tiempo simulado. Mi versión original hizo n = 100k en aproximadamente 8 minutos. La versión anterior lo hace en unos 2 minutos. Esta versión rápida puede hacerlo en 9 segundos. n = 1 millón tomó 53 segundos.

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
#include <time.h>
#define D r=rand();d=((double)r/RAND_MAX)
using namespace std;class P{int n[25];public:int S;P(int N){for(S=0;S<24;S++)n[S]=0;n[24]=N;S=1;}void C(){string s[25]={"down quark","down antiquark","up quark","up antiquark","bottom quark","bottom antiquark","tau lepton","antitau lepton","charm quark","charm antiquark","strange quark","strange antiquark","neutrino","antineutrino","muon","antimuon","gluon","photon","electron","positron","top quark","top antiquark","Z boson","W boson","Higgs boson"};int r,i,j,w,f,F,x,y;double d;S=0;F=0;for(i=20;i<25;i++){w=0;for(j=0;j<n[i];j++){D;x=-1;y=-1;if(i==24){if(d<.000433){D;if(d<.648){x=4;y=5;}else if(d<.789){x=23;y=23;}else if(d<.8772){x=16;y=16;}else if(d<.9476){x=6;y=7;}else if(d<.9803){x=8;y=9;}else if(d<.9962){x=22;y=22;}else if(d<.99843){x=17;y=17;}else if(d<.99954){x=22;y=17;}else if(d<.999784){x=14;y=16;}else{x=21;y=20;}}}else if(i==23){if(d<.5){D;if(d<.33){x=19;y=12;}else if(d<.67){x=16;y=12;}else{x=17;y=12;}}}else if(i==22){if(d<.5){D;if(d<.206){x=12;y=13;}else if(d<.24){x=18;y=19;}else if(d<.274){x=14;y=16;}else if(d<.308){x=16;y=17;}else if(d<.46){x=0;y=1;}else if(d<.612){x=10;y=11;}else if(d<.764){x=4;y=5;}else if(d<.882){x=2;y=3;}else{x=8;y=9;}}}else if(i==21||i==20){if(d<.1295){D;x=23;if(d<.33){y=0;}else if(d<.67){y=10;}else{y=4;}if(i==21)y-=32;}}if(x>=0){++n[x];++n[y];w++;}if(x>19||y>19)S=1;}n[i]-=w;if(n[i]>0&&i>19)S=1;}for(i=0;i<25;i++){if(n[i]>0)F=i;}cout<<"The universe contains";f=0;for(i=0;i<25;i++){if(n[i]>0){cout<<(f>0?(i<F?", ":" and "):" ")<<n[i]<<' '<<s[i]<<(n[i]>1?"s":"");f=1;}}cout<<'.'<<endl;}};int main(int c,char* v[]){int w=1,y=0;if(c>1){w=atoi(v[1]);}srand(time(0));rand();P p=P(w);int Time=time(0);while(p.S){p.C();y++;}cout<<"Simulation ended after "<<(double)y/10<<" yoctoseconds.";cout<<endl<<"Time Taken: "<<(time(0)-Time)<<" seconds."<<endl;}

Salida de muestra (sin argumentos)

The universe contains 1 Higgs boson.
... (many lines later)
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 bottom quark and 1 bottom antiquark.
Simulation ended after 339.4 yoctoseconds.

Salida de muestra (universe.exe 10):

The universe contains 10 Higgs bosons.
The universe contains 1 bottom quark, 1 bottom antiquark and 9 Higgs bosons.
The universe contains 2 bottom quarks, 2 bottom antiquarks and 8 Higgs bosons.
The universe contains 3 bottom quarks, 3 bottom antiquarks and 7 Higgs bosons.
The universe contains 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks and 6 Higgs bosons.
The universe contains 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark and 5 Higgs bosons.
The universe contains 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark and 4 Higgs bosons.
The universe contains 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 Z bosons and 3 Higgs bosons.
The universe contains 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 1 neutrino, 1 antineutrino, 1 Z boson and 3 Higgs bosons.
The universe contains 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 3 Higgs bosons.
The universe contains 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 2 Higgs bosons.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 1 Higgs boson.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 2 W bosons.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 2 neutrinos, 2 antineutrinos and 2 W bosons.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 3 neutrinos, 2 antineutrinos, 1 photon and 1 W boson.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 1 charm quark, 1 charm antiquark, 4 neutrinos, 2 antineutrinos, 1 gluon and 1 photon.
Simulation ended after 1160.5 yoctoseconds.

Salida de muestra (universe.exe 1000000)

(no del todo 10 ^ 90, pero estamos llegando allí)

(about a minute, 14 MB and 33000 lines of output later)
The universe contains 5006 down quarks, 4945 down antiquarks, 3858 up quarks, 3858 up antiquarks, 653289 bottom quarks, 653190 bottom antiquarks, 70388 tau leptons, 70388 antitau leptons, 36449 charm quarks, 36449 charm antiquarks, 4956 strange quarks, 4873 strange antiquarks, 289364 neutrinos, 6764 antineutrinos, 1401 muons, 275514 gluons, 99433 photons, 1065 electrons and 94219 positrons.
Simulation ended after 3299.9 yoctoseconds.

Salidas más grandes

Si está utilizando la salida de la consola desde una línea de comando, sugeriría algo así universe.exe 100 > temp.txtpara que vaya mucho más rápido. Con Notepad ++, a continuación, puede temp.txt abierta, golpear ctrl+H, entrará ^(.*?)$\s+?^(?=.*^\1$)en el buscar qué campo, introduzca nada en el Reemplazar campo, a su vez del modo de búsqueda a Regular Expressiongirar en la selección y . coincide con la nueva línea OFF , luego presiona Replace All. Ahora solo ve dónde se produjeron los cambios en lugar de 8000 líneas de salida (aunque parece que tengo errores haciendo más de 2000-3000 líneas a la vez).

Correcciones / Ajustes

v4 - complete overhaul, removed list, one character array, moved almost everything into the class functions. Fixed output error, was using "," instead of "and" for last item. Sped up execution a *lot* as an added bonus. :)
v3 - more fixes
v2 - more shorter
v1 - fixed numerous little issues, bug fixes
v0 - baseline

Python 3, 1,247 * 0.9 = 1,122.3

Bueno, esta es mi entrada más larga por asomo, pero al menos soy más bajo que C ++.

¡Ahora con bonificación adicional! Tiene que ser llamado con un número como primer argumento.

Mi universo no funcionaba con partículas en descomposición que no fueran Higgs Boson, pero ahora sí. Además, yo no tenía pluralización o puntuacion correcta, pero en realidad hago ahora.

¡Me estoy acercando tanto al sub 1k!

import random,sys,numpy as h
H,M,G,N,P,K,L,n,s='photon,muon,gluon,neutrino,positron, quark,tau lepton, boson,The universe '.split(',')
c=random.choice
Z=' anti'+K[1:]
B='bottom'+K
A=B[:6]+Z
U='anti '+M
T=U[:4]+L
Q='charm'+K
C=Q[:5]+Z
S='strange'+K
R=S[:7]+Z
D='down'+K
O=D[:4]+Z
def w(c):v,t=zip(*c);t=h.array(t);return v[h.random.choice(len(v),p=t/t.sum())]
y=M,U
f=lambda p:{z:w([(c([('up'+K,'up'+Z),(Q,C)]),11.8),((N,U[:5]+N),20.6),(c([('electron',P),y,(L,T)]),3.4),(c([(S,R),(B,B),(D,O)]),15.2)]),E:(I,c([D,S,B])),F:(I,c([O,R,A])),I:c([(P,N),(U,N),(T,N)]),J:w([((B,A),64.8),((I,I),14.1),((G,G),8.82),((L,T),7.04),((Q,C),3.27),((z,z),1.59),((H,H),0.223),((z,H),0.111),(y,0.0244),((E,F),0.0246)])}[p]
z='Z'+n,50
E='top'+K,12.95
F='top'+Z,E[1]
I='W'+n,50
J='Higgs'+n,.0433
u=[J]*int(sys.argv[1])
b={z,E,F,I,J}
k=isinstance
d=lambda p:p if k(p,str)else w([(p,100-p[1]),(f(p),p[1])])
a=0
g=lambda x:[x[0],x][k(x,str)]
while b&set(u):
 n=[]
 for p in u:q=d(p);n+=([q],(q,[q])[q in b])[p in b]
 e=list(map(g,n));e=[(x,x+'s')[e.count(x)>1]for x in e];print(s+'contains %s'%', '.join(('%s %s'%(e.count(x),g(x))for x in set(e[:-1])))+('.',' and %s %s.'%(e.count(e[-1]),e[-1]))[len(set(e))>1]);a+=.1;u=n
print(s+'ended after %s yoctoseconds.'%round(a,1))

Perl 6 , (707 bytes -10%) Puntuación 636.3

Con algunos saltos de línea innecesarios para un poco más de legibilidad:

{
 my%p;
 %p=<H H2309.469bB64.8WW14.1gg8.82lL7.04cC3.27ZZ1.59pp0.223Zp0.111mM0.0244tT0.0216 W W3pn1Mn1Ln1 Z Z100nN20.6ep3.4mM3.4lL3.4dD15.2sS15.2bB15.2uU11.8cC11.8 t t7.722Wd1Ws1Wb1 T T7.722WD1WS1WB1>;
 my&f=*.comb[0];

 my%h;
 %h{.&f}="$_ boson" for <Higgs W Z>;
 {
  %h{.&f}="$_ quark";
  %h{.&f.uc}="$_ antiquark"
 } for <bottom top charm up down strange>;
 %h{.&f}=$_~"on" for <glu phot electr positr>;
 %h{.&f.uc}="anti"~(%h{.&f}=$_) for <muon neutrino>;
 %h<L>="anti"~(%h<l>="tau lepton");

 my$t;
 ("H"x$^a),{
   $t+=.1;
   S:g/./{%((%p{$/}||$/~1).comb(/(\D+|<:!L>+)/)).Mix.roll}/
 }...{
   say "The universe contains {
      .comb.Bag.map({
         "{.value,%h{.key}~'s'x(.value>1)}"
      }).join(', ')
   }.";
   !/<[HWZtT]>/
 };
 say "Simulation ended after $t yoctoseconds."
}

Pruébalo en línea!

The universe contains 4 Higgs bosons.
The universe contains 4 Higgs bosons.
The universe contains 4 Higgs bosons.
The universe contains 4 Higgs bosons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 3 Higgs bosons, 2 gluons.
The universe contains 1 tau lepton, 2 Higgs bosons, 2 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 2 Higgs bosons, 2 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 2 Higgs bosons, 2 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 2 Higgs bosons, 2 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 1 Higgs boson, 4 gluons, 1 antitau lepton.
The universe contains 1 tau lepton, 6 gluons, 1 antitau lepton.
Simulation ended after 1.7 yoctoseconds.

Alguna explicación: Dios y el hombre

Hay 2 estructuras de datos que contienen la física %py los nombres %h; Dios y el hombre por así decirlo. El hash de física proporciona un conjunto de cadenas indexadas por una letra de partícula inestable original, que se puede dividir, trocear y convertir en una mezcla:

say %((%p<H>).comb(/(\D+|<:!L>+)/)).Mix;
> Mix(H(2309.469), WW(14.1), ZZ(1.59), Zp(0.111), bB(64.8), cC(3.27), gg(8.82), lL(7.04), mM(0.0244), pp(0.223), tT(0.0216))

Cada partícula recibe una letra y, por lo tanto, cada una de estas mezclas especifica una colección de descomposición de partículas. H decae a WW, con ponderación de probabilidad 14.1. Los pares partícula-antipartícula están codificados con letras mayúsculas y minúsculas, como cyC para quark encanto y antiquark encanto.

Y el hombre pensó un poco y lo llamó antitau lepton

Todos los nombres están configurados %h, lo que solo asigna cada letra a un nombre de partícula. Se juega al golf hasta cierto punto, pero sospecho que hay margen de mejora dada la cantidad de repetición allí.

p => positron
g => gluon
Z => Z boson
B => bottom antiquark
e => electron
s => strange quark
d => down quark
W => W boson
m => muon
U => up antiquark
c => charm quark
H => Higgs boson
L => antitau lepton
N => antineutrino
n => neutrino
S => strange antiquark
D => down antiquark
T => top antiquark
u => up quark
t => top quark
b => bottom quark
M => antimuon
C => charm antiquark
l => tau lepton

Cuerda original

Con esas dos estructuras en su lugar, el universo se simula, por supuesto, mediante la manipulación de cadenas. Entonces, "H"es un universo con un solo bosón de Higgs. La estructura del generador _,_..._se utiliza para crear un bucle y separa la evolución del estado de la cadena del universo (retenida $_) de la impresión. La impresión se realiza empaquetando las letras en el universo y mapeando los recuentos resultantes (¡con plurales!).

Estornudando partículas para ser

La evolución de las partículas implica asignarlas a un valor seleccionado de la Mezcla para esa partícula; entonces t, el quark top, evoluciona como

t=>7.722
Wd=>1
Ws=>1
Wb=>1

Perl6 nos permite elegir aleatoriamente una de esas teclas con las ponderaciones dadas a través del suelo simple .roll. Así que rodamos ty recibimos, digamosWb y lo sustituimos en nuestro universo "HtT" -> "HWbT". Cada partícula inestable se tiene como un posible rollo, lo que nos permite simplificar la estructura frente a tener que verificar si se descompuso o no; la mayoría de las veces sacas "H", solo obtienes "H" nuevamente.

Teoría experimental de cuerdas

Puede ver evolucionar la cadena del universo a través de esta versión modificada .

 HHH
 HHH
 HHbB
 HHbB
 HHbB
 HHbB
 HHbB
 HHbB
 lLHbB
 lLHbB
 lLHbB
 lLHbB
 lLHbB
 lLbBbB

Actuación

Lo llevé hasta 100 H en TIO, inevitablemente, si querías ir mucho más lejos, sería mejor hacer algunos cambios, después de todo, esta es la Gran Teoría de la Cuerda Unificada.

Groovy, 1506 1454 - 10% = 1309 bytes

Asume que el número de partículas de bosones de Higgs iniciales se da como el primer argumento en la línea de comando:

A='anti'
B='bottom '
C='charmed '
D='downward'
E='tau '
F='top '
L='lepton'
M='muon'
N='nutrino'
O=' boson'
P='upward '
Q='quark'
T='strange '
a=[n:'gluon']
b=[n:B+Q]
c=[n:B+A+Q]
d=[n:D+Q]
e=[n:D+A+Q]
f=[n:P+Q]
g=[n:P+A+Q]
h=[n:T+Q]
i=[n:T+A+Q]
j=[n:C+Q]
k=[n:C+A+Q]
l=[n:'positron']
m=[n:'electron']
n=[n:N]
o=[n:A+N]
p=[n:'photon']
q=[n:M]
r=[n:A+M]
s=[n:E+L]
t=[n:A+E+L]
u=[n:'W'+O,c:50,s:[[c:33,p:[l,n]],[c:33,p:[l,n]],[c:33,p:[l,n]]]]
v=[n:F+Q,c:12.95,s:[[c:33,p:[u,d]],[c:33,p:[u,h]],[c:33,p:[u,b]]]]
w=[n:F+A+Q]
x=[n:'Z'+O,c:50,s:[[c:20.6,p:[n,o]],[c:3.4,p:[m,l]],[c:3.4,p:[q,r]],[c:3.4,p:[s,t]],[c:15.2,p:[d,e]],[c:15.2,p:[h,i]],[c:15.2,p:[b,c]],[c:11.8,p:[f,g]],[c:11.8,p:[j,k]]]]
y=[n:'Higgs'+O,c:0.0433,s:[[c:64.8,p:[b,c]],[c:14.1,p:[u,u]],[c:8.82,p:[a,a]],[c:7.04,p:[s,t]],[c:3.27,p:[j,k]],[c:1.59,p:[x,x]],[c:0.223,p:[p,p]],[c:0.111,p:[x,l]],[c:0.0244,p:[q,r]],[c:0.0216,p:[v,w]]]]
O={new Random().nextInt(1000001)/10000}
S={s,c->for(Map p:s){c-=p.c;if(c<=0){return p.p}};S(s,O())}
P={r=[];it.collect{it.n}.groupBy{it}.each{k,v->c=v.count{it};r<<"${c} ${c>1?k+'s':k}"};r.join(', ').reverse().replaceFirst(',', 'dna ').reverse()}
U=[]
args[0].times{U<=O()){I.remove();S(J.s,O()).each{I.add(it)}}}
if(!Z){println "Simulation ended after $Y yoctoseconds.";break}}

PHP, 989 - 10% = 890.1 bytes

Sub 1K bebé! Gracias vsz, este fue un desafío muy divertido. Hay muchas maneras de hacerlo y es muy difícil verificar que su salida sea correcta.

El programa puede tomar un argumento de línea de comando para especificar el número inicial de bosones de Higgs, p. Ej. php universe_simulator.php 5

<?eval(gzinflate(base64_decode('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')));

Esto es lo mismo con los saltos de línea para, eh ... "legibilidad" ...

<?eval(gzinflate(base64_decode('bVNdb9Q6EH3nV4TVSEm0ozRpt/uBcRGlQLlw4QIFWqxQuYm7
mza1s4mzdEH73+84WUqFyINzjn1mfMaaAcmltgWDC35hrDU3DDKeLWRN4JC2GqMZLPmylfU1g4Y3tpZ6
rhhY7lvZeqWqrNE+A821am1daMMuTa1ktgjUbVWaXAU++jiAn3Jz0xqNIKFbLMKFR/9l96c127LMsdx8
1z3v0RJVqTJbU4J56dIcF/N548Eh9kk1VgtDTrAyTdHJoNnma7rsFq2p+p0OLLHd0rZjX1yur7QMQtnA
KoRKZIs6GA6hGI5HYcphxSDn4g0/EFEcx6O9PRQiGo+mKI7weZqiiCbTGYpTPO3IdDLZRfEaX3dsNpqM
UTzDjz2bxhT9Al/2bDYm5Rmebdl0RIfv8N2WzvZHjv46nU2mxJ/iv44nKE7wU0ofnjpj++Qp2aHwt/if
O991+Cm+3WqfOUT47Jc22o3J1mEviPb2qZhjfNWRfdK/xw8dHjuDv6tE8Rm/9EXOpvfq2CPVP/3F0Ww8
vu+yq5zwJ3dzsju7M/qqf67O6Icek/y5Q4RP/pQf35O/v5Mf9fKUQctlXcv1+WVRlkFMfVbPVyJJnzxK
8E3IYM1j9n1RlCp4CLfhT7jlCYMrLtK7pu3DM9Nqe76SZauaAFrXEtf8wLXFlUj5AFYe9Qdcp4MogNVB
8sRv/Ee+HzKVLYxX1Wp+XquqlBk1/w4G4humwxB2aBA8qXNIaB5OFsprdbFSdaO8zGgrC914g+jKFJom
xvMRrsJoED0YhHfeoPXISEFGbFhcBpALsGlXRcyI02TmQbgzV25G8xt5G4SPeS8SsdP94H+R/M7eK5OU
7si6/D8oPOtC+1ep2saZwCiKaD9JQ3ZBodds0+pGWToRUNDmZgPrIY8StnHPMfhY3LSltIXRntK5yj15
aVXtwdpbm8yaRlH1eUOFsv8B')));

Alguna salida:

The universe contains 2 Higgs bosons.
[...]
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 1 Higgs boson, 2 neutrinos, 1 positron and 1 antimuon.
The universe contains 2 neutrinos, 1 positron, 1 antimuon, 1 bottom antiquark and 1 bottom quark.
Simulation ended after 153.2 yoctoseconds.

QBasic 2161 * .9 = 1945 2028 * .9 = 1825 1854 * .9 = 1669 bytes

Ahora que QBasic es el LOTM, pensé en revisar mi primera respuesta en PPCG. Se las arregló para eliminar 140 bytes, ¡no está mal!

Según los comentarios de @TaylorScott y @DLosc, he realizado un rediseño completo:

• Cambio de hora alterado
• El formateo ahora se ajusta a las especificaciones
• Ahorró una tonelada de bytes al hacer una matriz en una cadena indexada

El código

SUB f(p$,c)
DIM e$(25)
q$=" quark
a$=" antiquark
e$(1)="HHiggs boson
e$(2)="bbottom"+q$
e$(3)="1bottom"+a$
e$(4)="WW boson
e$(5)="gGluon
e$(6)="TTau lepton
e$(7)="2Tau antilepton
e$(8)="ccharm"+q$
e$(9)="3charm"+a$
e$(10)="ZZ boson
e$(11)="pphoton
e$(12)="mmuon
e$(13)="4antimuon
e$(14)="0top"+q$
e$(15)="5top"+a$
e$(16)="+positron
e$(17)="nneutrino
e$(18)="6antineutrino
e$(19)="-electron
e$(20)="ddown"+q$
e$(21)="7down"+a$
e$(22)="sstrange"+q$
e$(23)="8strange"+a$
e$(24)="uup"+q$
e$(25)="9up"+a$
FOR i=1TO 25
IF LEFT$(e$(i),1)=p$THEN ?str$(c)" "MID$(e$(i),2);
NEXT
IF c>1THEN?"s";
END SUB
RANDOMIZE TIMER
z=100
INPUT x
p$=string$(x,"H")
1:b=0
REDIM m$(LEN(p$))
FOR i=1TO LEN(p$)
m$(i)=MID$(p$,i,1)
NEXT
p$=s$(m$())
t=t+1
?"The universe contains";
FOR i=1TO LEN(p$)
y$=MID$(p$,i,1)
z$=MID$(p$,i+1,1)
c=c+1
IF(y$=z$ AND i<LEN(p$))=0THEN f y$,c:c=0
NEXT
?
r$="
FOR i=1TO LEN(p$)
d&=(RND*z)*z
e&=(RND*z)*(z^2)
q$=MID$(p$,i,1)
IF INSTR("HWZ02",q$) THEN b=1
r$=r$+g$(d&,e&,q$)
NEXT
p$=r$
IF b GOTO 1
?"Simulation ended after"t/10"yoctoseconds.
FUNCTION g$(d&,p&,q$)
DIM e$(28)
FOR i=1TO 28
x$=Mid$("H00433099979405H004330999550m4H004330998440ZpH004330996210ppH004330980310ZZH004330947610c3H004330877210T2H004330789010ggH004330648010WWH004330000000b12012950666670W12012950333340W82012950000000W70012950666670Wb0012950333340Ws0012950000000WdW0500006666702nW0500003333404nW050000000000+nZ050000882010c3Z050000764010u9Z050000612010b1Z050000460010s8Z050000308010d7Z050000274010T2Z050000240010m4Z050000206010-+Z050000000000n6",15*i+1,15)
a&=VAL(MID$(x$,8,7))
g$=q$
IF LEFT$(x$,1)=q$ THEN
IF d&<VAL(MID$(x$,2,5)) THEN
IF(p&>a& OR a&=0) THEN
g$=RIGHT$(x$,2)
EXIT FUNCTION
ENDIF
ENDIF
ENDIF
NEXT
END FUNCTION
FUNCTION s$(n$())
x=UBOUND(n$)
FOR i=1TO x:FOR J=1TO x
IF n$(i)<n$(J)THEN SWAP n$(i),n$(J)
NEXT j,i
FOR i=1TO UBOUND(n$)
a$=a$+n$(i)
NEXT
s$=a$
END FUNCTION

Salida de muestra

? 3
The universe contains 3 Higgs bosons
The universe contains 3 Higgs bosons
The universe contains 3 Higgs bosons
The universe contains 3 Higgs bosons
The universe contains 1 bottom antiquark 2 Higgs bosons 1 bottom quark
The universe contains 1 bottom antiquark 2 Higgs bosons 1 bottom quark
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 2 bottom antiquarks 1 Higgs boson 2 bottom quarks
The universe contains 3 bottom antiquarks 3 bottom quarks
Simulation ended after 2.3 yoctoseconds.

C # 6, 3619 3617 3611 3586 - 10% = 3227.4 bytes

El programa toma dos argumentos opcionales para el número de Bosones de Higgs iniciales y la semilla para usar en la clase Aleatoria.

using System;using System.Collections.Generic;class a{List<P>L;List<Q>S;double Y;static void Main(string[]a){a b;b=a.Length<1?new a():a.Length<2?new a(int.Parse(a[0])):new a(int.Parse(a[0]),int.Parse(a[1]));}a(int j=1,int e=1){Random r=new Random(e);L=new List<P>();S=new List<Q>();for(int i=0;i<j;i++)L.Add(new H());while(L.Count>0){List<P>l=new List<P>();foreach(P p in L){List<P>d=p.C(r);if(d!=null)foreach(P y in d){if(y.GetType()==typeof(Q))S.Add((Q)y);else l.Add((P)y);}else l.Add(p);}L=l;Y+=.1;W();}var s=$"Simulation ended after {Y} yoctosecond";if(Y!=1d)s+="s";Console.WriteLine(s+".");}void W(){var t="";Dictionary<string,int>N=new Dictionary<string,int>();int M=0;foreach(P x in L){t=x+"";if(N.ContainsKey(t))N[t]++;else{N.Add(t,1);M++;}}foreach(Q x in S){t=x+"";if(N.ContainsKey(t))N[t]++;else{N.Add(t,1);M++;}}var o="The universe contains ";int i=N.Keys.Count;foreach(var x in N.Keys){i--;if(M==1){o+=$"{N[x]} {x}";if(N[x]!=1)o+="s";}else if(M==2){o+=$"{N[x]} {x}";if(N[x]!=1)o+="s";if(i!=0)o+=" and ";}else{if(i<1){o+=$"and {N[x]} {x}";if(N[x]!=1)o+="s";}else{o+=$"{N[x]} {x}";if(N[x]!=1)o+="s";o+=", ";}}}Console.WriteLine(o+".");}}abstract class P{public static string[]Z=new string[]{"photon","gluon","positron","electron","quark","lepton","muon","neutrino"};public double l;public abstract List<P>D(Random r);public List<P>C(Random r){List<P>d=null;if(r.NextDouble()<l)d=D(r);return d;}}class H:P{public H(){l=.000433;}public override List<P>D(Random r){var d=new List<P>();Action<P>U=d.Add;var n=r.NextDouble();if(n<.648){U(new Q("bottom "+Z[4]));U(new Q("bottom anti"+Z[4]));}else if(n<.789){U(new W());U(new W());}else if(n<.8772){U(new Q(Z[1]));U(new Q(Z[1]));}else if(n<.9476){U(new Q("tau "+Z[5]));U(new Q("antitau "+Z[5]));}else if(n<.9803){U(new Q("charm "+Z[4]));U(new Q("charm anti"+Z[4]));}else if(n<.9962){U(new Z());U(new Z());}else if(n<.99843){U(new Q(Z[0]));U(new Q(Z[0]));}else if(n<.99954){U(new Z());U(new Q(Z[0]));}else if(n<.999784){U(new Q(Z[6]));U(new Q("anti"+Z[6]));}else{U(new T(0>1));U(new T(1>0));}return d;}public override string ToString(){return"Higgs Boson";}}class W:P{public W(){l=.5;}public override List<P> D(Random r){var d=new List<P>();var n=r.NextDouble();d.Add(new Q(Z[7]));if(n<1/3d)d.Add(new Q(Z[2]));else if(n<2/3d)d.Add(new Q("anti"+Z[6]));else d.Add(new Q("antitau "+Z[5]));return d;}public override string ToString(){return"W Boson";}}class Z:P{public Z(){l=.5;}public override List<P>D(Random r){var d=new List<P>();var n=r.NextDouble();Action<P>U=d.Add;var t=Z[4];if(n<.206){U(new Q(Z[7]));U(new Q("anti"+Z[7]));}else if(n<.24){U(new Q(Z[3]));U(new Q(Z[2]));}else if(n<.274){U(new Q(Z[6]));U(new Q("anti"+Z[6]));}else if(n<.308){U(new Q("tau "+Z[5]));U(new Q("antitau "+Z[5]));}else if(n<.46){U(new Q("down "+t));U(new Q("down anti"+t));}else if(n<.612){U(new Q("strange "+t));U(new Q("strange anti"+t));}else if(n<.764){U(new Q("bottom "+t));U(new Q("bottom anti"+t));}else if(n<.882){U(new Q("up "+t));U(new Q("up anti"+t));}else{U(new Q("charm "+t));U(new Q("charm anti"+t));}return d;}public override string ToString(){return"Z Boson";}}class T:P{bool A;public T(bool a){A=a;l=.1295;}public override List<P>D(Random r){var d=new List<P>();var n=r.NextDouble();d.Add(new W());if(n<1/3d)d.Add(new Q("down "+Z[4]));else if(n <2/3.0)d.Add(new Q("strange "+Z[4]));else d.Add(new Q("bottom "+Z[4]));return d;}public override string ToString(){var r=A?"top anti":"top ";return r+Z[4];}}class Q:P{string N;public Q(string n){N=n;}public override List<P>D(Random r){return null;}public override string ToString(){return N;}}

No debería haber usado objetos para esto, probablemente intentaré hacer una segunda solución utilizando matrices, pero probablemente sería similar a la solución C ++ publicada ya. El número de bosones de Higgs que puedo manejar también está muy limitado, creo que al menos una hora para H = 1,000,000. Sin embargo, los números más pequeños funcionan razonablemente bien.

Salida de muestra:

$ b
// Default h=1,seed=1
The universe contains 1 Higgs Boson.
...
The universe contains 1 bottom quark and 1 bottom antiquark.
Simulation ended after 65.5000000000006 yoctosecond.

$ b 10 12345
The universe contains 10 Higgs Bosons.
The universe contains 9 Higgs Bosons, 1 bottom quark, and 1 bottom antiquark.
The universe contains 8 Higgs Bosons, 2 W Bosons, 1 bottom quark, and 1 bottom antiquark.
The universe contains 8 Higgs Bosons, 1 bottom quark, 1 bottom antiquark, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 7 Higgs Bosons, 2 bottom quarks, 2 bottom antiquarks, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 6 Higgs Bosons, 3 bottom quarks, 3 bottom antiquarks, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 5 Higgs Bosons, 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 2 W Bosons, 4 Higgs Bosons, 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 2 neutrinos, and 2 antitau leptons.
The universe contains 1 W Boson, 4 Higgs Bosons, 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 3 neutrinos, 2 antitau leptons, and 1 antimuon.
The universe contains 4 Higgs Bosons, 4 bottom quarks, 4 bottom antiquarks, 4 neutrinos, 2 antitau leptons, and 2 antimuons.
The universe contains 3 Higgs Bosons, 5 bottom quarks, 5 bottom antiquarks, 4 neutrinos, 2 antitau leptons, and 2 antimuons.
The universe contains 2 Higgs Bosons, 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 4 neutrinos, 2 antitau leptons, and 2 antimuons.
The universe contains 1 Higgs Boson, 2 W Bosons, 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 4 neutrinos, 2 antitau leptons, and 2 antimuons.
The universe contains 1 Higgs Boson, 1 W Boson, 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 5 neutrinos, 2 antitau leptons, and 3 antimuons.
The universe contains 1 Higgs Boson, 6 bottom quarks, 6 bottom antiquarks, 6 neutrinos, 2 antitau leptons, 3 antimuons, and 1 positron.
The universe contains 7 bottom quarks, 7 bottom antiquarks, 6 neutrinos, 2 antitau leptons, 3 antimuons, and 1 positron.
Simulation ended after 540.500000000054 yoctoseconds.

Publicaré las dos últimas líneas para la ejecución h = 1000000 cuando finalice, probablemente más tarde hoy. Como fue prometido:

$ b 1000000
(a few hours, 35K lines, and 15MB later)
The universe contains 653391 bottom quarks, 653271 bottom antiquarks, 36336 charm quarks, 36336 charm antiquarks, 176724 gluons, 71397 tau leptons, 165604 antitau leptons, 5626 photons, 288869 neutrinos, 95047 positrons, 95556 antimuons, 5254 strange quarks, 5130 strange antiquarks, 1389 muons, 1081 electrons, 5240 down quarks, 5104 down antiquarks, 6529 antineutrinos, 3862 up quarks, and 3862 up antiquarks.
Simulation ended after 3599.29999999782 yoctoseconds.

Mathematica, 950bytes-10% = 855 bytes

Usando compresión de expresión:

ToExpression[Uncompress["1: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"]]

Código sin comprimir (1168 bytes-10% = 1051.2bytes):

a=5;m=0;b=Table[H,a];r=RandomChoice;R=RandomReal;l=Length;
q[Q_]:=" "<>ToString[Q[[2]]]<>" "<>Switch[Q[[1]],H,"Higgs Boson",z,"Bottom Quark",Z,"Bottom Antiquark",W,"W Boson",G,"Gluon",TL,"Tau Lepton",L,"Tau Antilepton",f,"Charm Quark",F,"Charm Antiquark",Z,"Z Boson",p,"Photons",M,"Muon",y,"Antimuon",x,"Top Quark",X,"Top Antiquark",P,"Positron",n,"Neutrino",c,"Antineutrino",e,"Electron",w,"Strange Antiquark",W,"Strange Quark",M,"Down Antiquark",o,"Down Quark",A,"Up Antiquark",B,"Up Quark"]
While[MemberQ[b,H|W|Z|x|X],m++;b=Flatten[(Switch[#,H,If[R[]<0.1,r[{.648,.141,.882,.0704,.0327,.0159,.00223,.00111,.000244,.000216}->{{z,Z},{W,W},{G,G},{TL,L},{f,F},{Z,Z},{p,p},{Z,P},{M,y},{x,X}}],H],W,If[R[]<0.5,r[{{P,n},{y,n},{L,n}}],W],Z,If[R[]<0.5,r[{0.206,0.034,0.034,0.034,0.152,0.152,0.152,0.118,0.118}->{{n,c},{e,P},{M,y},{TL,L},{o,M},{w,w},{z,Z},{B,A},{f,F}}],Z],(x|X),If[R[]<0.1295,r[{{W,o},{W,w},{W,z}}]],_,#]
)&/@b];s=q/@(Normal@Counts[b]/.Rule->List);Print["The universe contains"<>StringJoin[Flatten[Transpose[{Table[If[l@s==i,If[l@s==1,""," and"],If[i==1,"",","]],{i,1,l@s}],s}]]]<>"."];]
Print["Simulation ended after "<>ToString[0.1*m]<>" yoctoseconds."]

El parámetro de inicio puede elegirse alterando el valor de a.

Me di cuenta de que he usado la probabilidad incorrecta para el bosón de Higgs pero actualmente no puedo cambiarlo (en unas horas más o menos). Entonces agregue 3 o 4 bytes a la solución actual. (Fue un valor de prueba)

Perl, 973 986 959 944 bytes -10% = 849.6 puntos

La sangría y las nuevas líneas no son parte del código, y se proporcionan únicamente para que no se desplace durante 30 años para leerlo todo.

Hay un par de optimizaciones de 0 bytes que nunca me molesté en deshacer.

%p=(H,Higgs.($o=$".Boson),W,W.$o,Z,Z.$o,B,Bottom.($Q=$".Quark),b,Bottom.($q=$".Antiquark),G,Gluon,A,Tau.($t=$".Lepton),a,Antitau.$t,P,Photon,M,Muon,w,Antimuon,T,Top.$Q,t,Top.$q,e,Positron,N,Neutrino,n,Antineutrino,E,Electron,D,Down.$Q,d,Down.$q,S,Strange.$Q,z,Strange.$q,U,Up.$Q,u,Up.$q,C,Charm.$Q,c,Charm.$q);
%d=(H,[433e-6,.648,Bb,.141,WW,.0882,GG,.0704,Aa,.0327,Cc,.0159,ZZ,.00223,PP,.00111,ZP,244e-6,Mw,216e-6,Tt],W,[.5,$x=1/3,eN,$x,wN,$x,tN],Z,[.5,.206,Nn,.034,Ee,.034,Mw,.034,Aa,.152,Dd,.152,Sz,.152,Bb,.152,Uu,.118,Uu,.118,Cc],T,[.1295,$x,WD,$x,WS,$x,WB],t,[.1295,$x,Wd,$x,Wz,$x,Wb]);
for(@a=(H)x<>;grep/[HWZTt]/,@a;$z++){
    for$m(@a){
        @b=(@b,$m),next if$d{$m}[0]<rand;
        $e=rand;
        ($e-=$d{$m}[($_*=2)+1])>0||($e=2,@b=(@b,split//,$d{$m}[$_+2]))for 0..9
    }
    (@a,@b,%u,$w)=@b;
    $u{$_}++for@a;
    $w.=" $u{$_} $p{$_}".($u{$_}>1?'s,':',')for keys%u;
    say"The universe contains",$w=~s/.$/./r=~s/,([^,]+)$/ and$1/r
}
$z/=10;say"Simulation ended after $z yoctoseconds."

Obviamente, la mayor parte del código está creando los hashes iniciales. %pcontiene los nombres de todas las partículas, explotando la característica de la palabra desnuda de Perl. %rdetermina las tasas de descomposición. Si no aparece aquí, entonces no se descompone en absoluto. %dcontiene las partículas de descomposición.

Dado que el orden de las partículas en la salida no importa, no me molesto en cambiarlo de la manera aleatoria en que Perl accede a las claves en el hash, lo que lleva a cosas como las siguientes:

[snip]
The universe contains 1 Higgs Boson.
The universe contains 1 Higgs Boson.
The universe contains 2 W Bosons.
The universe contains 2 Neutrinos, 1 Positron and 1 Top Antiquark.
The universe contains 1 Top Antiquark, 1 Positron and 2 Neutrinos.
The universe contains 1 Top Antiquark, 1 Positron and 2 Neutrinos.
The universe contains 1 Top Antiquark, 1 Positron and 2 Neutrinos.
The universe contains 2 Neutrinos, 1 Positron and 1 Top Antiquark.
The universe contains 1 Positron, 1 Top Antiquark and 2 Neutrinos.
The universe contains 2 Neutrinos, 1 Top Antiquark and 1 Positron.
The universe contains 1 Positron, 1 Strange Antiquark, 2 Neutrinos, 1 Bottom Antiquark and 2 W Bosons.
The universe contains 1 W Boson, 1 Bottom Antiquark, 2 Neutrinos, 1 Positron and 1 Strange Antiquark.
The universe contains 2 Neutrinos, 1 Bottom Antiquark, 1 W Boson, 1 Strange Antiquark and 1 Positron.
The universe contains 1 W Boson, 1 Bottom Antiquark, 2 Neutrinos, 1 Strange Antiquark and 1 Positron.
The universe contains 1 Bottom Antiquark, 4 Neutrinos, 1 Antimuon, 2 Positrons and 1 Strange Antiquark.

Esta ha sido realmente una aventura emocionante. Rompecabezas maravilloso, honestamente, ¡me divertí mucho! :)

Python 3.6.1, 1183 1157 ... 905 889 * 0.9 = 800.1 bytes

La primera vez que envié uno de estos, pero este desafío parecía bastante divertido, así que aquí vamos ...

Ciertamente no es tan golfista como podría ser, pero soy bastante inexperto en esto, por lo que cualquier consejo es bienvenido.

from random import*
w,z='WZ';b,q,v=' boson',' .quark',[1]*3;p,n,u,t={'H':[433e-6,['Bb',w*2,'GG','Xx','Cc',z*2,'PP','ZP','Mm','Tt'],[6480,1410,882,704,32.7,15.9,2.23,1.11,.244,.216]],w:[.5,['FN','mN','xN'],v],z:[.5,['Nn','EF','Mm','Xx','Dd','Ss','Bb','Uu','Cc'],[2060]+[340]*3+[152]*3+[118]*2],'T':[.1295,['WD','WS','WB'],v]},{'H':'Higgs'+b,'B':'bottom'+q,w:w+b,'G':'gluon','X':'.tau lepton','C':'charm'+q,z:z+b,'P':'photon','M':'.muon','T':'top'+q,'E':'electron','F':'positron','N':'.neutrino','D':'down'+q,'S':'strange'+q,'U':'up'+q},['H']*int(input()),0
while{*u}&{*p}:
    for x in[*u]:
        if x in p and random()<p[x][0]:u.remove(x);u+=choices(*p[x][1:])[0]
    print("The universe contains %s."%' and'.join((', '.join(str(u.count(x))+' '+n[x.upper()].replace('.',(x>x.upper())*'anti')+(1<u.count(x))*'s'for x in{*u})).rsplit(',',1)));t+=.1
print('Simulation ended after %.1f yoctoseconds.'%t)

Pruébalo en línea!

Editar: En aras de la brevedad, una lista resumida de las ediciones que hice (¡gracias a los comentaristas por la ayuda!):

• Ahorró 25 bytes gracias a Cat Wizard (punto y coma en lugar de líneas nuevas) y la otra respuesta de Python (guardó un par de bytes que definen cadenas).
• Descubrí algunas cosas más para guardar otros 107 (!) Bytes, principalmente una mejor disposición de los dictados y ya no es una función.
• Se dan random.choices()cuenta de las probabilidades ponderadas, no de los porcentajes, por lo que podría ahorrar unos pocos bytes al cambiar las cosas con unas potencias de diez a 28 bytes. La probabilidad de caída de Higgs estaba mal: leí 0.43% en lugar de 0.043%, por lo que costó dos bytes.
• Guarde otros 28 bytes de varios trucos de fantasía: establezca la intersección en lugar de any(), en +=lugar de list.extend()y una importdeclaración diferente .
• Cambió los dictados anidados por un dict de listas, que se usa choices(*p[x][1:])para salvar a un par y x and y or zevitar if...else...or.
• Asignación ligeramente mejor, LBYL funciona mejor y se reemplaza enumerate()copiando el universo y usando list.remove()el original (elenumerate método se rompió de todos modos, como sucede).
• Se corrigieron un par de cosas tontas que se perdieron, una mejor print()declaración y ifdeclaraciones combinadas . Se eliminaron algunos corchetes innecesarios.

Versión más legible:

from random import *
w,z='WZ'
b,q,v=' boson',' .quark',[1]*3
        # Decayable particle products/probabilities
p,n,u,t={'H':[433e-6,['Bb',w*2,'GG','Xx','Cc',z*2,'PP','ZP','Mm','Tt'],[6480,1410,882,704,32.7,15.9,2.23,1.11,.244,.216]],
            w:[.5,['FN','mN','xN'],v],z:[.5,['Nn','EF','Mm','Xx','Dd','Ss','Bb','Uu','Cc'],[2060]+[340]*3+[152]*3+[118]*2],
            'T':[.1295,['WD','WS','WB'],v]},
        # Particle names
        {'H':'Higgs'+b,'B':'bottom'+q,w:w+b,'G':'gluon','X':'.tau lepton','C':'charm'+q,z:z+b,
            'P':'photon','M':'.muon','T':'top'+q,'E':'electron','F':'positron','N':'.neutrino',
            'D':'down'+q,'S':'strange'+q,'U':'up'+q},
        # Universe
        ['H']*int(input()),
        # Time taken
        0
while {*u} & {*p}: # While any particles can still decay
    for x in[*u]: # Iterate through them
        if x in p and random()<p[x][0]: # Check if they should decay
            u.remove(x) # If they should, remove them
            u+=choices(*p[x][1:])[0] # And add in the products
    # Join particle names with their counts together, separated by ',', add 'anti' where
    # needed, add 's' where needed, replace last ',' with 'and', then print.
    a = ' and'.join((', '.join(str(u.count(x))
                    + ' '
                    + n[x.upper()].replace('.',(x>x.upper())*'anti')
                    + (1<u.count(x))*'s' for x in {*u})).rsplit(',',1))
    print("The universe contains %s." % a)
    t+=.1
print('Simulation ended after %.1f yoctoseconds.'%t)

Salida de muestra con 5000 bosones de Higgs: podría hacer una corrida más grande más adelante para ver si la decadencia del quark top lo hace posible:

The universe contains 1 up antiquark, 23 charm quarks, 1 electron, 23 charm antiquarks, 371 tau leptons, 1542 neutrinos, 500 antimuons, 16 antineutrinos, 505 positrons, 4 muons, 3 photons, 3373 bottom quarks, 3373 bottom antiquarks, 1 up quark, 916 gluons and 897 antitau leptons.
Simulation ended after 2410.5 yoctoseconds.

Si he hecho algo mal, ¡házmelo saber y trataré de arreglarlo!

Rubí, 997 995 bytes -10% = 895.5 puntos

edit: agregado 'y' como el último delimitador como lo notó breadbox

Publicar por primera vez en PPCG, este es un viejo desafío, pero me divertí mucho haciéndolo. Aqui esta el codigo

s=%w(boson quark top bottom anti tau lepton charm muon neutrino down strange up)
t="Higgs 0;Z 0;W 0;2 1;2 41;3 1;3 41;gluon;5 6;45 6;7 1;7 41;photon;8;48;positron;9;49;electron;#a 1;#a 41;#b 1;#b 41;#c 1;#c 41"
h=[4.33e-2,50,50,12.95]
d=[[64.8,14.1,8.82,7.04,3.27,1.59,0.223,0.111,0.0244,0.0216],[20.6,*[3.4]*3,*[15.2]*3,*[11.8]*2],*[[33.3]*3]*3]
r=["fgcchhijklbbmmbmnode","qrspnoijtuvwfgxykl","pqoqjq","ctcvcf","ctcvcf"]
r=r.map{|a|a.chars.map{|e|e.ord-97}}
s.size.times{|i|c=i>9?"#"+(i+87).chr: i.to_s;t=t.gsub(c,s[i])}
t=t.split(';')
z=Random.new
p=[0]*25
p[0]=gets.to_i
o=0
f=->p{puts"The universe contains "+(*a,b=(0..24).map{|i|e=p[i];e>0?"#{e} "+t[i]+(e>1?"s":""):nil}.compact;a*", "+(a.size>0?" and ":"")+b)+"."}
while p[0..4].sum>0 do
    f[p]
    q=p.clone
    (0..4).map{|i|p[i].times{|j|a=z.rand(100.0);a<h[i]?(q[i]-=1;a=z.rand(100.0);d[i].size.times{|k|a<d[i][k]?(q[r[i][k]]+=1;q[r[i][k+1]]+=1):a-=d[i][k]}):0}}
    p=q.clone
    o+=1
end
f[p]
puts "Simulation ended after #{o/10.0} yoctoseconds."

Las cadenas se comprimen factorizando palabras recurrentes (vars sy t) Los productos de descomposición se almacenan de forma compacta como una cadena (var r), cada letra es una partícula. Una función fimprime el estado del universo asignando la matriz de partículas a cadenas. Siento que hay algunos bytes para cortar en la línea de actualización de estado, pero no puedo encontrar nada mejor.

Salida de muestra

[snip]
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 1 Higgs boson.
The universe contains 3 W bosons, 4 gluons and 1 tau lepton.
The universe contains 3 W bosons, 4 gluons and 1 tau lepton.
The universe contains 2 W bosons, 4 gluons, 1 tau lepton, 1 antimuon and 1 neutrino.
The universe contains 2 W bosons, 4 gluons, 1 tau lepton, 1 antimuon and 1 neutrino.
The universe contains 1 W boson, 4 gluons, 1 tau lepton, 3 antimuons, 1 positron and 4 neutrinos.
The universe contains 4 gluons, 1 tau lepton, 4 antimuons, 1 positron and 5 neutrinos.
Simulation ended after 653.2 yoctoseconds.

Actuación

¡No es tan malo! Calculaba 100000 bosones de Higgs en 25 segundos

The universe contains 64751 bottom quarks, 93044 bottom antiquarks, 170984 gluons, 59927 tau leptons, 33038 antitau leptons, 14718 charm quarks, 12419 charm antiquarks, 5250 muons, 261567 antimuons, 53148 positrons, 305169 neutrinos, 2142 antineutrinos, 1575 electrons, 14080 down quarks and 7926 down antiquarks.
Simulation ended after 3131.4 yoctoseconds.

D, 1172 1101 bytes - 10% = 990.9 bytes

import std.random,std.conv,std.stdio,std.algorithm,std.range;alias I=int,V=void,S=string,F=float,U=uniform01!F,W=writef,J=join,X=split;V main(S[]v){I[26]c;c[0]=to!I(v[1]);S[84]s;s[65..$]="antiX bosonXcharm Xdown XelectronXZXgluonXHiggsXtop Xbottom Xup Xtau leptonXmuonXneutrinoXWXphotonXquarkXpositronXstrange ".X('X');S[]f="HBXOBXFBXKQXKAQXDQXDAQXIQXIAQXJQXJAQXSQXSAQXCQXCAQXLXALXEXRXGXPXMXAMXNXAN".X('X');V 
D(I i,F p,F[]d,S v){d~=200;if(c[i]&&U()<p){c[i]--;p=U();foreach(j,q; d){if(p<q/100){c[v[2*j]-65]++;c[v[2*j+1]-65]++;break;}}}}S
C(T)(T s){return(s.length>1)?s[0..$-1].J(", ")~" and "~s[$-1]:s.J(" and ");}I
y=0;while(1){W("The universe contains "~C(iota(0,c.length).filter!(i=>c[i]).map!(i=>to!S(c[i])~" "~f[i].map!(a=>s[a]).J~((c[i]>1)?"s":"")).array)~".\n");y++;if(c[0]+c[1]+c[7]+c[8]<1)break;F[]u=[100/3.0,200/3.0];D(0,.000433,[.0216,.0460,.157,.38,1.97,5.24,12.28,21.1,35.2],"HIVWCUUUCCNOPQTTBBJK");D(2,.5,[11.8,23.6,38.8,54.,69.2,72.6,76.,79.4],"XYRSVWPQFGLMJKDENO");D(1,.5,u,"SXWXQX");D(7,.1295,u,"BFBLBJ");D(8,.1295,u,"BGBMBK");}W("Simulation ended after %f yoctoseconds.\n",y/10.0);}

Sin golf

import std.random,std.conv,std.stdio,std.algorithm,std.range;
alias I=int,V=void,S=string,F=float,U=uniform01!F;

//uppercase is antiparticle.  The enums are replaced with constants
//in the golfed version.
enum P{ 
    h, w, z, //bosons
    u,U, d,D, t,T, b,B, s,S, c,C,//quarks
    l,L, //tau lepton, antitau lepton
    e,E, //electron,positron
    g, //gluon
    p, //photon
    m,M, //muon, antimuon
    n, N, //neutrino, antineutrino
};

void main(string[] v) {
    int[26]c;//particle counts
    c[0]=to!int(v[1]);//mandatory argument

    string format_particle(ulong i) {
        string[84] strs;
        strs[65..$]=["anti"," boson","charm ","down ","electron",/*f*/"Z",
        "gluon","Higgs",/*i*/"top ",/*j*/"bottom ",/*k*/"up ","tau lepton","muon","neutrino",/*o*/"W","photon","quark",/*r*/"positron","strange "];
        string[] fmt = [
            "HB","OB","FB",//bosons
            "KQ","KAQ",//up
            "DQ","DAQ",//down
            "IQ","IAQ",//top
            "JQ","JAQ",//bottom
            "SQ","SAQ",//strange
            "CQ","CAQ",//charm
            "L","AL",//Tau leptons
            "E","R",//electron/positron
            "G", //gluon
            "P", //photon
            "M","AM", //muon, antimuon
            "N", "AN", //neutrino, antineutrino
        ];
        //In the golfed version, we instead use X to delimit strings and call split to convert to array.

        return to!string(c[i])
            ~ " " ~ fmt[i].map!(a=>strs[a]).join
            ~ ((c[i]>1) ? "s" : "");
    }

    /* if there exist any of particle `i`, 
       it decays with probability `p`.
       into the particles specified in `v[j]`
       where `j` is drawn from distribution `decay_probs` */
    void decay(int i, float p, float[] decay_probs, P[] v...) {
        decay_probs ~= 2;//1.0, but with a margin for error in case of floating point precision issues
        if (c[i] && U()<p){
            c[i]--;

            p=U();
            foreach(j,q; decay_probs) {
                if (p<q) {
                    c[v[2*j]]++;
                    c[v[2*j+1]]++;
                    /*writef("Decay %s, Add: %s, %s\n",
                        format_particle(i),
                        format_particle(v[2*j]), format_particle(v[2*j+1]));*/
                    break;
                }
            }
        }
    }

    int y=0;
    while(1) {
        string commas(T)(T s) {
            return (s.length > 1)
                ?  s[0..$-1].join(", ") ~ " and " ~ s[$-1]
                :  s.join(" and ");
        }

        //print line for particle `d`
        writef("The universe contains " 
            ~ commas(
                iota(0,c.length)
                    .filter!(i=>c[i])
                    .map!(i=>format_particle(i))
                    .array) ~ ".\n");

        y++;
        if(c[P.h]+c[P.w]+c[P.t]+c[P.T]<1)break;

        F[] u = [1/3.0,2/3.0];
        decay(P.h, .000433,
            [.000216,.000460,.00157,.0038,.0197,.0524,.1228,.211,.352],
            P.t,P.T, P.m,P.M, P.z,P.p, P.p,P.p, P.z,P.z, P.c,P.C, P.l,P.L, P.g,P.g, P.w,P.w, P.b,P.B); 
        decay(P.z, .5,
            [.118,.236,.388,.54,.692,.726,.76,.794],
            P.n,P.N, P.e,P.E, P.m,P.M, P.l,P.L, P.d,P.D, P.s,P.S, P.b,P.B, P.u,P.U, P.c,P.C);
        decay(P.w,    .5, u, P.E,P.n, P.M,P.n, P.L,P.n);
        decay(P.t, .1295, u, P.w,P.d, P.w,P.s, P.w,P.b);
        decay(P.T, .1295, u, P.w,P.D, P.w,P.S, P.w,P.B);
        //In the golfed version, the list of enums is replaced by a string: each char is 65 + the enum's value.  D() is adjusted to subtract it again.
    }

    writef("Simulation ended after %f yoctoseconds.\n", y/10.0);
}

Kotlin : 1330 - 10% = 1197 bytes

Mi primera presentación de código de golf; muy ineficiente debido a que las listas son más elegantes que los mapas, ¡pero aparentemente correctas! Funciona en la implementación JVM o JS, y toma un argumento (opcional).

operator fun String.minus(p:Pair<String,String>)=replace(p.first,p.second)
operator fun<A,B>A.div(b:B)=to(b)
val l=1.0
val e=l/3
val t=l-e
enum class V(val c:Double=.0,vararg val v:Pair<Pair<V,V>,Double>){E,F,G,P,L,AL,M,AM,N,AN,_Q,_AQ,CQ,CAQ,DQ,DAQ,SQ,SAQ,UQ,UAQ,WB(.5,P/N/e,AM/N/t,AL/N/l),TQ(.1295,WB/DQ/e,WB/SQ/t,WB/_Q/l),TAQ(.1295,WB/DAQ/e,WB/SAQ/t,WB/_AQ/l),ZB(.5,N/AN/.206,E/P/.24,M/AM/.274,L/AL/.308,DQ/DAQ/.46,SQ/SAQ/.612,_Q/_AQ/.764,UQ/UAQ/.882,CQ/CAQ/l),HiggsB(.000433,_Q/_AQ/.648,WB/WB/.789,G/G/.8772,L/AL/.9476,CQ/CAQ/.9803,ZB/ZB/.9962,F/F/.99843,ZB/F/.99954,M/AM/.999784,TQ/TAQ/l);fun d()=if(Math.random()<c)with(Math.random()){v.first{this<it.second}.first.toList()}else listOf(this)
override fun toString()=name-"_"/"bottom "-"A"/"anti"-"B"/" boson"-"C"/"charm "-"D"/"down "-"E"/"electron"-"F"/"photon"-"G"/"gluon"-"L"/"tau lepton"-"N"/"neutrino"-"M"/"muon"-"P"/"positron"-"Q"/"quark"-"S"/"strange "-"T"/"top "-"U"/"up "}
fun main(vararg a:String){var t=.0
var l=List(a.lastOrNull()?.toInt()?:1){V.HiggsB}
while(true){++t
var s="The universe contains"
with(l.toSet()){forEachIndexed{i,p->l.count{it==p}.let{s+=(" $it $p")
if(it>1)s+='s'
s+=when(size){i+1->"."
i+2->" and"
else->","}}}}
println(s)
if(l.filter{it.c>0}.isEmpty())break
for(p in l){l-=p;l+=p.d()}}
t/=10
print("Simulation ended after $t yoctoseconds.")}

Versión menos golfizada

operator fun String.minus(p:Pair<String,String>)=replace(p.first,p.second)
operator fun<A,B>A.div(b:B)=to(b)
val l=1.0
val e=l/3
val t=l-e
enum class V(val c:Double=.0,vararg val v:Pair<Pair<V,V>,Double>){
    E,F,G,P,L,AL,M,AM,N,AN,_Q,_AQ,CQ,CAQ,DQ,DAQ,SQ,SAQ,UQ,UAQ,
    WB(.5,P/N/e,AM/N/t,AL/N/l),
    TQ(.1295,WB/DQ/e,WB/SQ/t,WB/_Q/l),
    TAQ(.1295,WB/DAQ/e,WB/SAQ/t,WB/_AQ/l),
    ZB(.5,N/AN/.206,E/P/.24,M/AM/.274,L/AL/.308,DQ/DAQ/.46,SQ/SAQ/.612,_Q/_AQ/.764,UQ/UAQ/.882,CQ/CAQ/l),
    HiggsB(.000433,_Q/_AQ/.648,WB/WB/.789,G/G/.8772,L/AL/.9476,CQ/CAQ/.9803,ZB/ZB/.9962,F/F/.99843,ZB/F/.99954,M/AM/.999784,TQ/TAQ/l);
    override fun toString()=name-
        "_"/"bottom "-
        "A"/"anti"-
        "B"/" boson"-
        "C"/"charm "-
        "D"/"down "-
        "E"/"electron"-
        "F"/"photon"-
        "G"/"gluon"-
        "L"/"tau lepton"-
        "N"/"neutrino"-
        "M"/"muon"-
        "P"/"positron"-
        "Q"/"quark"-
        "S"/"strange "-
        "T"/"top "-
        "U"/"up "
    fun d()=if(Math.random()<c)
        with(Math.random()){
            v.first{this<it.second}.first.toList()
        }else listOf(this)
}
fun main(vararg a:String){
    var t=.0
    var l=List(a.lastOrNull()?.toInt()?:99){V.HiggsB}
    while(true){
        ++t
        var s="The universe contains"
        with(l.toSet()){
            forEachIndexed{i,p->
                l.count{it==p}.let{
                    s+=(" $it $p")
                    if(it>1)s+='s'
                    s+=when(size){
                        i+1->"."
                        i+2->" and"
                        else->","
                    }
                }
            }
        }
        println(s)
        if(l.filter{it.c>0}.isEmpty())break
        for(p in l){l-=p;l+=p.d()}
    }
    t/=10
    print("Simulation ended after $t yoctoseconds.")
}

Una presentación bastante larga.

No tanto golf, pero aún más corto que el otro pitón.

Tome la cantidad inicial de Higgs como entrada.

Python 3 , 1134 1120 bytes - 10% = 1020.6 1008 puntos

from random import *
n=int(input())
M=random
seed()
def D(i):
 for a in i:d[a]=d[a]+1 if a in d else 1
def X(p,A,B):
 for l in d[s]*' ':
  n[0]=1
  if M()<=p:d[s]-=1;r=M();D(A[B.index(next(x for x in B if x>r))])
s=lambda x:x.replace(Z,'')
Z,C,e,i,k,m,p,t,v='anti, boson,electron,gluon,neutrino,muon,photon,tau lepton,positron'.split(',')
B=' '+Z+'quark'
a='bottom'+B
c='charm'+B
f='down'+B
h="Higgs"+C
o='top'+B
u=Z+k
w="W"+C
x=Z+m
y=Z+t
z='Z'+C
S='strange'+B
U='up'+B
b,g,j,q,Q,T=map(s,[a,f,c,o,S,u])
d={h:n,0:0}
I=0
A=[(a,b),(w,w),(i,i),(t,y),(c,j),(z,z),(p,p),(z,p),(m,x),(o,q)]
B=[.648,.789,.8772,.9476,.9803,.9962,.99843,.99954,.999784,1]
O=[[k,v],[k,x],[k,y]]
E=[1/3,2/3,1]
F=[(u,k),(e,v),A[8],A[3],(g,f),(S,Q),A[0],(T,U),(c,j)]
G=[.206,.24,.274,.308,.46,.612,.764,.882,1]
H=[[w,g],[w,Q],[w,a]]
n={1}
while n:
 I+=1
 n={}
 P=dict(d)
 for s in P:
  if s==h:X(.00433,A,B)
  if s==w:X(.5,O,E)
  if s==z:X(.5,F,G)
  if s in [q,o]:X(.1295,H,E)
 l='The universe contains '
 for s in d:l+= str(d[s])+' '+s+'s'*(d[s]>1)+', ' if d[s]>0 else ''
 print(l[:-2]+'.')
print('Simulation ended after '+str(I/10)+' yoctoseconds.')

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F #, 1993 1908 bytes - 10% = 1718 bytes

open System
let r=new Random()
let p()=r.NextDouble()*100.0
type P=
 |A|B|C|D|E|F|G|H|I|J|K|L|M|N|O|P|Q|R|S|T|U|V|W|X|Y|Z
let q="quark"
let n=dict[(A,"Higgs boson");(B,"Bottom "+q);(C,"Bottom anti"+q);(D,"Top "+q);(E,"Top anti"+q);(F,"W boson");(G,"Gluon");(H,"Tau lepton");(I,"Anti-tau lepton");(J,"Charm "+q);(K,"Charm anti"+q);(L,"Z boson");(M,"Photon");(N,"Muon");(O,"Antimuon");(P,"Antiquark");(Q,"Positron");(R,"Neutrino");(S,"Antineutrino");(T,"Electron");(U,"Down"+q);(V,"Down anti"+q);(W,"Strange "+q);(X,"Strange anti"+q);(Y,"Up "+q);(Z,"Up anti"+q);]
let c(u:P seq)=Option.isSome(Seq.tryFind(fun p->Seq.contains p [A;F;L;D])u)
let w()=
 if r.Next(2)=0 then
  let p=r.Next(3)
  if p=0 then[Q;R]elif p=1 then[O;R]else[I;R]
 else[F]
let t a=
 if p()<12.95 then
  let p=r.Next(3)
  if p=0 then[F;U]elif p=1 then[F;W]else[F;B]
 else[a]
let h()=
 if p()<0.0433 then
  let p=p()
  if p<64.8 then[B;C]elif p<78.9 then[F;F]elif p<87.72 then[G;G]elif p<94.76 then[H;I]elif p<98.03 then[J;K]elif p<99.62 then[L;L]elif p<99.843 then[M;M]elif p<99.954 then[L;M]elif p<99.9784 then[N;O]else[D;E]
 else[A]
let z()=
 if r.Next(2)=0 then
  let p=p()
  if p<20.6 then[R;S]elif p<24.0 then[T;Q]elif p<27.4 then[N;O]elif p<30.8 then[H;I]elif p<46.0 then[U;V]elif p<61.2 then[W;X]elif p<76.4 then[B;C]elif p<88.2 then[Y;Z]else[J;K]
 else[F]
let d u=List.map(fun p->if p=A then h()elif p=F then w()elif p=L then z()elif p=D||p=E then t p else[p])u|>List.concat 
let b h=List.init h (fun x->id A)
let o u=
 let e=List.countBy id u|>List.map(fun t->n.[fst t],snd t)|>List.map(fun t->
   if snd t>1 then(snd t,(fst t)+"s")else snd t,fst t)
 String.Join(", ",(List.map(fun x->(string(fst x))+" "+(snd x))e))|>printfn"The universe contains %s."
let [<EntryPoint>]m a=
 let mutable u=int a.[0]|>b
 let mutable t=0
 while c u do
  o u
  u<-d u
  t<-t+1
 o u
 (float t)/10.0|>printfn"Simulation ended after %f yoctoseconds."
 0

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Ungolfed se ve así: