La colisión animada

Un suceso de física de partículas suele verse solo cuando ha terminado: trazos inmóviles en un detector. TreeLevel lo muestra mientras ocurre.

Por qué

Lo que ocurre en una colisión abarca veinte órdenes de magnitud: el femtómetro donde chocan los partones, la micra donde se desintegra un mesón B, los metros que atraviesa un muon. Las representaciones habituales lo aplastan todo en una sola imagen. Al ver el suceso desarrollarse se entiende por qué un pion llega lejos y un ρ a ninguna parte, por qué un electrón se detiene en el calorímetro electromagnético y un neutrón más allá, y qué reconstruye exactamente el detector.

Cómo

Cada partícula sale de su verdadero punto de producción, en el instante en que nace, y vuela a la velocidad $v = p/E$ que le da el generador; las trazas cargadas se curvan en el campo magnético, las partículas inestables se desintegran donde las lleva su vida media. Los hadrones se detienen en los calorímetros según su longitud de interacción, los electrones y fotones en el máximo de su cascada. El reloj es logarítmico alrededor de la colisión y lineal a la escala del detector: los haces llegan sin frenar, y las trayectorias tienen tiempo de formarse.

Qué puede hacer con ella

• En 3D y en los cortes x–y y z–ρ, con cualquier suceso de la muestra: los que genera el propio TreeLevel, los de Pythia 8 o Herwig 7, o un archivo HepMC3 de otra procedencia.
• Tres encuadres: el detector entero, fijo; la zona de interacción para la colisión y luego el detector; o un zoom que sigue el frente del suceso, del femtómetro al metro.
• Un clic en una trayectoria dice de qué partícula se trata: su energía, su vida media y $c\tau$, su contenido en quarks.
• Un código de colores legible, con su leyenda: hadrones según su sabor, grosor del trazo según la familia, haces en azul.
• Exportar el vídeo: la animación en MP4, con el encuadre elegido — para una clase, una charla, un ejercicio.

La colisión animada llega con TreeLevel 1.7, en Mac e iPad. En el espacio Detector: Animar la colisión en la vista 3D, Animar en los cortes. El detector en la guía →