TreeLevel Tools

Генераторы событий TreeLevel на вашем компьютере: TreeLevel Tools для Mac и ПК, модуль Pythia 8 для iPad, образ Docker — что содержит каждый из них, как его установить и кому мы обязаны физикой.

TreeLevel записывает задание в локальную папку; TreeLevel Tools передаёт его Pythia 8, Herwig 7, Sherpa 3, WHIZARD 3 или CalcHEP 3 — ливень и адронизация его событий или целые столкновения на ускорителе — и записывает результат обратно в HepMC3, который TreeLevel читает. Ничего не передаётся по сети, никакой учётной записи, никакого сервиса. На iPad ту же роль играет Pythia 8, скомпилированная в WebAssembly.

Эти инструменты распространяются отдельно, потому что генераторы выпущены под лицензией GPL: TreeLevel Tools распространяется под GPL v3, а TreeLevel не содержит их кода. Исходный код инструментов — на GitHub.

Загрузки

система	загрузка	что содержит
macOS 13 или новее, Apple Silicon и Intel	TreeLevelTools-0.5.0.dmg	Pythia 8, Herwig 7, Sherpa 3 и CalcHEP 3, готовые к работе
Windows 10 и 11	x64 · ARM64	Pythia 8; остальные — через образ Docker
iPad	из настроек TreeLevel	Pythia 8 в WebAssembly
Docker, любая система	docker pull ghcr.io/gpasa/treelevel-tools:latest	все пять генераторов, включая WHIZARD 3

Все версии и примечания к ним — на странице выпусков. Пошаговая установка и то, что TreeLevel с ними делает, — в разделе Установка.

TreeLevel Tools для Mac

Инструменты под лицензией GPL, которые TreeLevel не может содержать, на вашем компьютере — ничто его не покидает. TreeLevel работает в песочнице и не запускает никаких программ; этот пакет — то, чему разрешено их выполнять.

Новое в 0.5.0

• Pythia 8 размещает частицы в зоне взаимодействия, когда TreeLevel 1.4 об этом просит (флажок положения в зоне взаимодействия): где рождается каждый адрон, в масштабе фемтометра, цветовой поток и статус партонов, а также единое смещение области светимости для всего события. TreeLevel показывает это в масштабе фемтометра, в разрезах и в 3D.
• TreeLevel 1.3 ничего из этого не запрашивает и получает те же события, что и с 0.4.0; те же генераторы, те же версии.
• Проверено на Mac с Apple Silicon и на iMac с Intel: каждый встроенный генератор выполняет настоящее задание.

Установка

Для Mac на Apple Silicon и Intel, macOS 13 или новее. Перетащите TreeLevel Tools.app в /Applications и запустите один раз. Четыре генератора уже внутри, больше ничего устанавливать не нужно:

• Pythia 8 и Herwig 7 достраивают события TreeLevel между двумя лептонами: ливень, адронизация, распады. Pythia 8 также ведёт источник Ускоритель: два пучка, энергия и всё, что рождается в столкновении.
• Sherpa 3 и CalcHEP 3 сами вычисляют процесс, описанный диаграммой.

После этого TreeLevel предлагает их в разделе Генерация. Карточки всех генераторов пишет то же ядро на C++, что и внутри образа Docker: одно и то же задание даёт одну и ту же карточку на Mac и в Linux.

WHIZARD 3 не включён: он компилирует каждый процесс с помощью gfortran, которого нет ни в macOS, ни в Xcode. Два способа его получить, включаются флажком в окне TreeLevel Tools: образ Docker, содержащий все пять инструментов, — когда он выбран, он выполняет все задания, а встроенные сюда генераторы молчат, — или ваша собственная установка (MacPorts, Homebrew), если она у вас есть. Ни один из них не используется по умолчанию: изначально предлагаются только генераторы, входящие в этот пакет, чтобы один и тот же документ давал один и тот же результат на двух компьютерах.

Подписано и нотаризовано Apple. Контрольные суммы — в SHA256SUMS.txt, рядом с каждым архивом.

TreeLevel Tools для Windows

Ядро и модуль Pythia 8, собранные для вашей машины. Возьмите архив для своей архитектуры — arm64 для ПК Copilot+ или планшета на ARM, x64 во всех остальных случаях; в сомнении x64 работает и на ARM, под эмуляцией — и распакуйте его в %LOCALAPPDATA%\Programs. Ни установщика, ни записей в реестре. Чтобы обновить: закройте TreeLevel и распакуйте новый архив в то же место, заменив файлы.

Herwig, Sherpa, WHIZARD и CalcHEP идут через образ Docker, которому нужен Docker Desktop.

Модуль Pythia для iPad

На iPad Pythia 8.318, скомпилированная в WebAssembly, устанавливается из настроек TreeLevel, карточка Модуль Pythia 8. TreeLevel 1.3 загружает её со страницы ipad-pythia-8.318 и сверяет каждый файл с известным ему отпечатком; она работает в веб-представлении и ничего никуда не отправляет.

На iPad Pythia 8.318, скомпилированная в WebAssembly вместе с общей управляющей программой TreeLevel Tools, устанавливается из настроек TreeLevel, карточка Модуль Pythia 8. Приложение загружает её со страницы модуля, которая всегда сохраняет одно и то же имя: TreeLevel 1.4 и новее берёт с неё последнюю версию, читает её номер в module.json и показывает его в своих настройках, предлагает обновление, когда выходит более новая версия, и сверяет каждый файл с отпечатком, который указан для него в module.json. Он запускает модуль в веб-представлении, ничего никуда не отправляя.

У модуля свой номер, отличный от номера Pythia, — сегодня это модуль 0.5.0. Что он умеет, записано в module.json: «spacetime», например, размещает партоны и адроны в зоне взаимодействия, которую TreeLevel показывает в масштабе фемтометра.

файл	назначение
module.json	версия модуля и Pythia, что он умеет, отпечаток каждого файла
treelevel-pythia-web.wasm, .js	Pythia 8.318 и управляющая программа, в WebAssembly
runner.js	выполняет задание TreeLevel: план, части, объединение
leptons.pack	данные Pythia (xmldoc, tunes, setups) — лептонные пучки
pdfdata.pack	партонные плотности — адронные пучки, необязательно
pythia8318-sources.tgz	исходный код Pythia 8.318 в том виде, в каком он опубликован на pythia.org
COPYING.pythia8	лицензия Pythia (GPL v2 или более поздняя)

TreeLevel 1.3 загружает свой модуль из ipad-pythia-8.318, отпечатки которого в нём зафиксированы: эта страница не меняется. Модуль остаётся программой, отдельной от TreeLevel: приложение передаёт ему задание и считывает результат.

Образ Docker

Образ несёт пять генераторов — Pythia 8, Herwig 7, Sherpa 3, WHIZARD 3 и CalcHEP 3 — и то же ядро, что и TreeLevel Tools. Он собран для процессоров Intel и AMD (linux/amd64) и ARM (linux/arm64) и работает в Docker Desktop как на Mac, так и в Windows. Когда Docker установлен:

docker pull ghcr.io/gpasa/treelevel-tools:latest

TreeLevel Tools проверяет, есть ли уже образ; сам он его никогда не скачивает: гигабайт не загружают за чьей-то спиной. Когда образ есть, появляются генераторы, которых не даёт ни один модуль, с пометкой «(conteneur)» («контейнер»), и задание, которое их требует, выполняется в образе, а его папка задания монтируется как есть. Установленные модули остаются в приоритете: они работают без виртуальной машины и не требуют, чтобы Docker был запущен. На Mac флажок в окне TreeLevel Tools поручает образу все задания.

Та же команда обновляет образ. Образ до 0.5.0 не размещает частицы в зоне взаимодействия: флажок TreeLevel 1.4 появляется только с образом 0.5.0 или новее. Каждый новый образ по-прежнему выполняет задания предыдущих версий TreeLevel.

Ссылки и благодарности

TreeLevel Tools лишь управляет этими программами: передаёт им задание и считывает то, что они возвращают. Физика — ливни, адронизация, матричные элементы, интегрирование — целиком их, плод десятилетий работы их авторов. Они распространяются как есть, под собственными лицензиями, вместе с исходным кодом. Публикуя результат, полученный с помощью одной из них, цитируйте её: об этом просят её авторы, и именно это позволяет им продолжать.

Генераторы

программа	авторы	лицензия	цитировать
Pythia 8	© Torbjörn Sjöstrand и коллаборация Pythia	GPL v2 или более поздняя	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	© коллаборация Herwig	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	© авторы Sherpa (SHERPA-MC Authors)	GPL v3 или более поздняя	E. Bothmann et al., «Event generation with Sherpa 3», arXiv:2410.22148
WHIZARD 3	© 1999–2025 Wolfgang Kilian, Thorsten Ohl, Jürgen Reuter и участники разработки	GPL v2 или более поздняя	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, с кодом группы CompHEP	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

Что входит в их состав

компонент	в составе	авторы	цитировать
O'Mega (оптимизированные амплитуды)	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 (из которого вырос CalcHEP)	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 (форматы событий)	WHIZARD	Fermilab	—

Библиотеки

библиотека	авторы	лицензия	цитировать
ThePEG (основа Herwig)	© коллаборация Herwig	GPL v3	см. Herwig 7 выше
LHAPDF 6 (партонные плотности)	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 (формат событий)	коллаборация HepMC	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 (алгоритмы поиска струй)	Matteo Cacciari, Gavin P. Salam, Grégory Soyez	GPL v2 или более поздняя	M. Cacciari, G. P. Salam, G. Soyez, «FastJet user manual», Eur. Phys. J. C 72 (2012) 1896, arXiv:1111.6097
GSL (численные расчёты)	GNU Scientific Library и её участники	GPL v3	M. Galassi et al., GNU Scientific Library Reference Manual

Форматы

формат	цитировать
Les Houches (события на партонном уровне, между TreeLevel и генераторами)	J. Alwall et al., «A standard format for Les Houches Event Files», Comput. Phys. Commun. 176 (2007) 300, arXiv:hep-ph/0609017
HepMC3 (события после ливня, обратно)	см. HepMC3 выше

Инструменты, которые их собирают и запускают

Docker (образ), MacPorts и Homebrew (зависимости на Mac), GCC и gfortran (Herwig, Sherpa, WHIZARD, CalcHEP), OCaml (O'Mega), Emscripten (Pythia в WebAssembly для iPad), CMake и Microsoft Visual C++ (Pythia и ядро под Windows).

Версии, поставляемые с TreeLevel Tools 0.5.0 и образом 0.5.0: Pythia 8.318, Herwig 7.3.0 (ThePEG 2.3.0), Sherpa 3.0.5, WHIZARD 3.1.6 (только в образе), CalcHEP 3.9.2, LHAPDF 6.5.3, HepMC3 3.2.5, FastJet 3.4. Модуль для iPad несёт только Pythia 8.318.