TreeLevelTreeLevel Tools
Die Ereignisgeneratoren von TreeLevel, auf Ihrem Rechner: TreeLevel Tools für den Mac und den PC, das Modul Pythia 8 des iPad, das Docker-Abbild — was jedes enthält, wie man es installiert und wem man die Physik verdankt.
TreeLevel schreibt einen Auftrag in einen lokalen Ordner; TreeLevel Tools übergibt ihn an Pythia 8, Herwig 7, Sherpa 3, WHIZARD 3 oder CalcHEP 3 — Schauer und Hadronisierung seiner Ereignisse oder ganze Kollisionen einer Maschine — und schreibt das Ergebnis in HepMC3 zurück, das TreeLevel wieder einliest. Nichts geht über das Netz, kein Konto, kein Dienst. Auf dem iPad übernimmt Pythia 8, nach WebAssembly übersetzt, dieselbe Rolle.
Diese Werkzeuge werden getrennt verbreitet, weil die Generatoren unter der GPL stehen: TreeLevel Tools steht unter der GPL v3, und TreeLevel enthält nichts von ihrem Code. Ihre Quellen liegen auf GitHub.
Downloads
| System | Download | Inhalt |
|---|---|---|
| macOS 13 oder neuer, Apple Silicon und Intel | TreeLevelTools-0.5.0.dmg | Pythia 8, Herwig 7, Sherpa 3 und CalcHEP 3, sofort lauffähig |
| Windows 10 und 11 | x64 · ARM64 | Pythia 8; die anderen über das Docker-Abbild |
| iPad | aus den Einstellungen von TreeLevel | Pythia 8 in WebAssembly |
| Docker, jedes System | docker pull ghcr.io/gpasa/treelevel-tools:latest | die fünf Generatoren, WHIZARD 3 inbegriffen |
Alle Versionen und ihre Hinweise: die Versionsseite. Die Installation Schritt für Schritt und was TreeLevel damit macht: Installation.
TreeLevel Tools für Mac
Die GPL-Werkzeuge, die TreeLevel nicht enthalten darf, auf Ihrem Rechner — nichts verlässt ihn. TreeLevel läuft in einer Sandbox und startet kein Programm; dieses Paket ist das, was sie ausführen darf.
Neu in 0.5.0
- Pythia 8 platziert die Teilchen in der Wechselwirkungszone, wenn TreeLevel 1.4 es verlangt (Kästchen Positionen in der Wechselwirkungszone): wo jedes Hadron entsteht, auf das Femtometer genau, der Farbfluss und der Status der Partonen, und ein einziger Versatz der Kollisionszone für das ganze Ereignis. TreeLevel zeigt es auf Femtometerskala, in den Schnitten und in 3D.
- TreeLevel 1.3 verlangt nichts davon und erhält dieselben Ereignisse wie mit 0.4.0; dieselben Generatoren, dieselben Versionen.
- Erprobt auf einem Mac mit Apple Silicon und auf einem Intel-iMac: Jeder mitgelieferte Generator führt einen echten Auftrag aus.
Installieren
Für Macs mit Apple Silicon und Intel, macOS 13 oder neuer. TreeLevel Tools.app nach /Applications ziehen und einmal starten. Vier Generatoren sind bereits enthalten, sonst ist nichts zu installieren:
- Pythia 8 und Herwig 7 kleiden die Ereignisse von TreeLevel zwischen zwei Leptonen ein: Schauer, Hadronisierung, Zerfälle. Pythia 8 steuert auch die Quelle Maschine: zwei Strahlen, eine Energie und alles, was die Kollision erzeugt.
- Sherpa 3 und CalcHEP 3 berechnen den vom Diagramm beschriebenen Prozess selbst.
TreeLevel bietet sie dann im Bereich Erzeugung an. Die Karten aller Generatoren schreibt derselbe C++-Kern wie im Docker-Abbild: Derselbe Auftrag ergibt dieselbe Karte auf dem Mac und unter Linux.
WHIZARD 3 ist nicht dabei: Es übersetzt jeden Prozess mit gfortran, das weder macOS noch Xcode mitbringt. Zwei Wege, es zu bekommen, im Fenster von TreeLevel Tools anzukreuzen: das Docker-Abbild, das die fünf Werkzeuge enthält — angekreuzt führt es alle Aufträge aus, und die hier mitgelieferten Generatoren schweigen —, oder Ihre eigene Installation (MacPorts, Homebrew), falls Sie eine haben. Keiner der beiden Wege wird von selbst genutzt: Ab Werk werden nur die hier mitgelieferten Generatoren angeboten, damit dasselbe Dokument auf zwei Rechnern dasselbe Ergebnis liefert.
Signiert und von Apple notarisiert. Prüfsummen in SHA256SUMS.txt, neben jedem Archiv.
TreeLevel Tools für Windows
Der Kern und das Modul Pythia 8, für Ihren Rechner übersetzt. Nehmen Sie das Archiv Ihrer Architektur — arm64 für einen Copilot+ PC oder ein ARM-Tablet, x64 überall sonst; im Zweifel läuft die x64-Fassung auch auf ARM, unter Emulation — und entpacken Sie es nach %LOCALAPPDATA%\Programs. Kein Installationsprogramm, nichts in der Registrierung. Zum Aktualisieren: TreeLevel schließen und das neue Archiv an derselben Stelle entpacken, wobei die vorhandenen Dateien ersetzt werden.
Herwig, Sherpa, WHIZARD und CalcHEP laufen über das Docker-Abbild, das Docker Desktop voraussetzt.
Das Pythia-Modul des iPad
Auf dem iPad wird Pythia 8.318, nach WebAssembly kompiliert, in den Einstellungen von TreeLevel installiert, Karte Pythia-8-Modul. TreeLevel 1.3 lädt es von der Seite ipad-pythia-8.318 herunter und prüft jede Datei gegen den Fingerabdruck, den es dafür kennt; es lässt es in einer Web-Ansicht laufen, ohne irgendetwas irgendwohin zu senden.
Auf dem iPad wird Pythia 8.318, nach WebAssembly übersetzt, mit dem gemeinsamen Treiber von TreeLevel Tools aus den Einstellungen von TreeLevel installiert, Karte Pythia-8-Modul. Die App lädt es von der Seite des Moduls herunter, die immer denselben Namen behält: TreeLevel 1.4 und neuer holt dort die neueste Version, liest ihre Nummer in module.json und zeigt sie in seinen Einstellungen an, bietet die Aktualisierung an, sobald eine neuere Version erscheint, und prüft jede Datei gegen den Fingerabdruck, den module.json für sie angibt. Es führt das Modul in einer Web-Ansicht aus, ohne irgendetwas irgendwohin zu senden.
Das Modul hat eine eigene Nummer, getrennt von der von Pythia — heute das Modul 0.5.0. Was es kann, steht in module.json: „spacetime“ etwa platziert Partonen und Hadronen in der Wechselwirkungszone, die TreeLevel auf Femtometerskala zeigt.
| Datei | Rolle |
|---|---|
module.json | Version des Moduls und von Pythia, was es kann, der Fingerabdruck jeder Datei |
treelevel-pythia-web.wasm, .js | Pythia 8.318 und der Treiber, in WebAssembly |
runner.js | führt einen Auftrag von TreeLevel aus: Plan, Teile, Zusammenführung |
leptons.pack | Daten von Pythia (xmldoc, tunes, setups) — Leptonenstrahlen |
pdfdata.pack | Partondichten — Hadronenstrahlen, optional |
pythia8318-sources.tgz | die Quellen von Pythia 8.318, wie auf pythia.org veröffentlicht |
COPYING.pythia8 | die Lizenz von Pythia (GPL v2 oder neuer) |
TreeLevel 1.3 lädt sein Modul von ipad-pythia-8.318 herunter, dessen Fingerabdrücke es festschreibt: Jene Seite ändert sich nicht. Das Modul bleibt ein von TreeLevel getrenntes Programm: Die App übergibt ihm einen Auftrag und liest das Ergebnis zurück.
Das Docker-Abbild
Das Abbild trägt die fünf Generatoren — Pythia 8, Herwig 7, Sherpa 3, WHIZARD 3 und CalcHEP 3 — und denselben Kern wie TreeLevel Tools. Es ist für Prozessoren von Intel und AMD (linux/amd64) und ARM (linux/arm64) gebaut und läuft unter Docker Desktop auf dem Mac wie unter Windows. Sobald Docker installiert ist:
docker pull ghcr.io/gpasa/treelevel-tools:latestTreeLevel Tools schaut nach, ob das Abbild schon da ist; es holt es nie von sich aus: Ein Gigabyte lädt man niemandem hinter seinem Rücken herunter. Ist es vorhanden, erscheinen die Generatoren, die kein Modul bietet, gefolgt von „(conteneur)“, und ein Auftrag, der sie verlangt, wird im Abbild ausgeführt, mit seinem Auftragsordner unverändert eingebunden. Die installierten Module haben Vorrang: Sie laufen ohne virtuelle Maschine und setzen nicht voraus, dass Docker gestartet ist. Auf dem Mac übergibt ein Kästchen im Fenster von TreeLevel Tools dem Abbild alle Aufträge.
Derselbe Befehl aktualisiert das Abbild. Ein Abbild von vor 0.5.0 platziert die Teilchen nicht in der Wechselwirkungszone: Das Kästchen von TreeLevel 1.4 erscheint erst mit dem Abbild 0.5.0 oder neuer. Jedes neue Abbild führt weiterhin die Aufträge früherer Versionen von TreeLevel aus.
Links und Nachweise
TreeLevel Tools steuert diese Programme nur: Es übergibt ihnen einen Auftrag und liest zurück, was sie liefern. Die Physik — Schauer, Hadronisierung, Matrixelemente, Integration — stammt ganz von ihnen, Frucht jahrzehntelanger Arbeit ihrer Autoren. Sie werden unverändert verbreitet, unter ihren eigenen Lizenzen, mit ihren Quellen. Wenn Sie ein mit einem von ihnen erzieltes Ergebnis veröffentlichen, zitieren Sie es: Darum bitten seine Autoren, und das ermöglicht ihnen weiterzumachen.
Die Generatoren
| Programm | Autoren | Lizenz | Zitieren |
|---|---|---|---|
| Pythia 8 | © Torbjörn Sjöstrand und die Pythia-Kollaboration | GPL v2 oder neuer | C. Bierlich et al., „A comprehensive guide to the physics and usage of PYTHIA 8.3“, SciPost Phys. Codebases 8 (2022), arXiv:2203.11601 |
| Herwig 7 | © die Herwig-Kollaboration | GPL v3 | J. Bellm et al., „Herwig 7.0 / Herwig++ 3.0 release note“, Eur. Phys. J. C 76 (2016) 196, arXiv:1512.01178 |
| Sherpa 3 | © die Autoren von Sherpa (SHERPA-MC Authors) | GPL v3 oder neuer | E. Bothmann et al., „Event generation with Sherpa 3“, arXiv:2410.22148 |
| WHIZARD 3 | © 1999–2025 Wolfgang Kilian, Thorsten Ohl, Jürgen Reuter und ihre Mitwirkenden | GPL v2 oder neuer | W. Kilian, T. Ohl, J. Reuter, „WHIZARD: Simulating Multi-Particle Processes at LHC and ILC“, Eur. Phys. J. C 71 (2011) 1742, arXiv:0708.4233 |
| CalcHEP 3 | Alexander Pukhov, Alexander Belyaev, Neil Christensen, mit Code der CompHEP-Gruppe | GPL v3 | A. Belyaev, N. Christensen, A. Pukhov, „CalcHEP 3.4 for collider physics within and beyond the Standard Model“, Comput. Phys. Commun. 184 (2013) 1729, arXiv:1207.6082 |
Was sie mitbringen
| Komponente | in | Autoren | Zitieren |
|---|---|---|---|
| O'Mega (optimierte Amplituden) | WHIZARD | Mauro Moretti, Thorsten Ohl, Jürgen Reuter | M. Moretti, T. Ohl, J. Reuter, „O'Mega: An Optimizing Matrix Element Generator“, arXiv:hep-ph/0102195 |
| CompHEP (aus dem CalcHEP hervorging) | CalcHEP | E. Boos, V. Bunichev, M. Dubinin, L. Dudko, V. Ilyin, A. Kryukov, V. Edneral, V. Savrin, A. Semenov, A. Sherstnev | E. Boos et al., „CompHEP 4.4“, Nucl. Instrum. Meth. A 534 (2004) 250, arXiv:hep-ph/0403113 |
| StdHEP / mcfio (Ereignisformate) | WHIZARD | Fermilab | — |
Die Bibliotheken
| Bibliothek | Autoren | Lizenz | Zitieren |
|---|---|---|---|
| ThePEG (die Grundlage von Herwig) | © die Herwig-Kollaboration | GPL v3 | siehe Herwig 7 oben |
| LHAPDF 6 (Partondichten) | Andy Buckley, Mike Whalley et al. | GPL v3 | A. Buckley et al., „LHAPDF6: parton density access in the LHC precision era“, Eur. Phys. J. C 75 (2015) 132, arXiv:1412.7420 |
| HepMC3 (Ereignisformat) | die HepMC-Kollaboration | GPL v3 | A. Buckley et al., „The HepMC3 event record library for Monte Carlo event generators“, Comput. Phys. Commun. 260 (2021) 107310, arXiv:1912.08005 |
| FastJet (Jet-Algorithmen) | Matteo Cacciari, Gavin P. Salam, Grégory Soyez | GPL v2 oder neuer | M. Cacciari, G. P. Salam, G. Soyez, „FastJet user manual“, Eur. Phys. J. C 72 (2012) 1896, arXiv:1111.6097 |
| GSL (numerisches Rechnen) | die GNU Scientific Library und ihre Mitwirkenden | GPL v3 | M. Galassi et al., GNU Scientific Library Reference Manual |
Die Formate
| Format | Zitieren |
|---|---|
| Les Houches (Ereignisse auf Partonniveau, zwischen TreeLevel und den Generatoren) | J. Alwall et al., „A standard format for Les Houches Event Files“, Comput. Phys. Commun. 176 (2007) 300, arXiv:hep-ph/0609017 |
| HepMC3 (geschauerte Ereignisse, auf dem Rückweg) | siehe HepMC3 oben |
Die Werkzeuge, die sie bauen und laufen lassen
Docker (das Abbild), MacPorts und Homebrew (die Abhängigkeiten auf dem Mac), GCC und gfortran (Herwig, Sherpa, WHIZARD, CalcHEP), OCaml (O'Mega), Emscripten (Pythia in WebAssembly für das iPad), CMake und Microsoft Visual C++ (Pythia und der Kern unter Windows).
Mit TreeLevel Tools 0.5.0 und dem Abbild 0.5.0 ausgelieferte Versionen: Pythia 8.318, Herwig 7.3.0 (ThePEG 2.3.0), Sherpa 3.0.5, WHIZARD 3.1.6 (nur im Abbild), CalcHEP 3.9.2, LHAPDF 6.5.3, HepMC3 3.2.5, FastJet 3.4. Das Modul des iPad enthält nur Pythia 8.318.