Анимация столкновения

Событие физики частиц обычно видят лишь после того, как оно закончилось: застывшие линии в детекторе. TreeLevel показывает его в тот момент, когда оно происходит.

Зачем

То, что происходит при столкновении, охватывает двадцать порядков величины: фемтометр, где сталкиваются партоны, микрон, где распадается B-мезон, метры, которые пролетает мюон. Привычные изображения сжимают всё это в одну картинку. Глядя, как разворачивается событие, понимаешь, почему пион улетает далеко, а ρ — никуда, почему электрон останавливается в электромагнитном калориметре, а нейтрон — дальше, и что именно восстанавливает детектор.

Как

Каждая частица вылетает из своей настоящей точки рождения в момент рождения и летит со скоростью $v = p/E$, которую ей задаёт генератор; заряженные треки закручиваются в магнитном поле, нестабильные частицы распадаются там, куда их доносит время жизни. Адроны останавливаются в калориметрах по своей длине взаимодействия, электроны и фотоны — в максимуме ливня. Часы логарифмические вокруг столкновения и линейные в масштабе детектора: пучки подлетают без торможения, а траектории успевают сформироваться.

Что с этим делать

• В 3D и в сечениях x–y и z–ρ, для любого события выборки: разыгранных самим TreeLevel, полученных от Pythia 8 или Herwig 7, или из файла HepMC3, пришедшего извне.
• Три вида: весь детектор, неподвижно; зона взаимодействия для столкновения, затем детектор; или масштаб, следующий за фронтом события, от фемтометра до метра.
• Щелчок по траектории показывает, что это за частица: её энергия, время жизни и $c\tau$, кварковый состав.
• Понятная цветовая схема с легендой: адроны — по аромату, толщина линии — по семейству, пучки — синим.
• Экспорт видео: анимация в MP4 с выбранным вами кадрированием — для лекции, доклада, задачи.

Анимация столкновения появляется в TreeLevel 1.7 для Mac и iPad. В разделе «Детектор»: Анимировать столкновение в 3D-виде, Анимировать в сечениях. Детектор в руководстве →