TreeLevelTreeLevel Tools
TreeLevel 的事件生成器，在你的机器上运行：Mac 与 PC 上的 TreeLevel Tools、iPad 的 Pythia 8 模块、Docker 镜像——各自包含什么，如何安装，以及物理要归功于谁。
TreeLevel 把一个作业写入本地文件夹；TreeLevel Tools 将其交给 Pythia 8、Herwig 7、Sherpa 3、WHIZARD 3 或 CalcHEP 3——对其事件进行簇射与强子化，或生成加速器的完整碰撞——再以 HepMC3 格式写回结果，由 TreeLevel 读取。不经过网络，无需账户，没有任何服务。在 iPad 上，由编译为 WebAssembly 的 Pythia 8 承担同样的角色。
这些工具之所以单独分发，是因为这些生成器采用 GPL 许可：TreeLevel Tools 以 GPL v3 发布，TreeLevel 不包含它们的任何代码。它们的源代码在 GitHub 上。
下载
| 系统 | 下载 | 包含内容 |
|---|---|---|
| macOS 13 或更高版本，Apple Silicon 与 Intel | TreeLevelTools-0.5.0.dmg | Pythia 8、Herwig 7、Sherpa 3 与 CalcHEP 3，可直接运行 |
| Windows 10 与 11 | x64 · ARM64 | Pythia 8；其他生成器通过 Docker 镜像 |
| iPad | 在 TreeLevel 的设置中 | WebAssembly 版 Pythia 8 |
| Docker，任何系统 | docker pull ghcr.io/gpasa/treelevel-tools:latest | 全部五个生成器，包括 WHIZARD 3 |
所有版本及其说明：见版本页。分步安装，以及 TreeLevel 如何使用它们：见安装。
适用于 Mac 的 TreeLevel Tools
TreeLevel 无法包含的 GPL 工具，在你自己的机器上运行——任何东西都不会离开这台机器。TreeLevel 运行在沙盒中，不启动任何程序；这个软件包就是被允许运行它们的那一方。
0.5.0 新增
- Pythia 8 将粒子放置在相互作用区中，只要 TreeLevel 1.4 提出请求（复选框相互作用区中的位置）：每个强子以飞米计的诞生位置、部分子的色流与状态，以及整个事件共用的单一束流对撞区偏移。TreeLevel 以飞米尺度显示这些内容，在剖面中和 3D 中均可。
- TreeLevel 1.3 不请求其中任何内容，得到的事件与使用 0.4.0 时相同；生成器相同，版本相同。
- 已在 Apple Silicon Mac 和 Intel iMac 上试过：每个内置生成器都运行了一个真实的作业。
安装
适用于 Apple Silicon 与 Intel Mac，macOS 13 或更高版本。将 TreeLevel Tools.app 拖入 /Applications，启动一次。四个生成器已内置，无需再安装任何东西：
- Pythia 8 与 Herwig 7 为 TreeLevel 在两个轻子之间产生的事件穿衣：簇射、强子化、衰变。Pythia 8 还驱动加速器来源：两束束流、一个能量，以及碰撞产生的一切。
- Sherpa 3 与 CalcHEP 3 自行计算图所描述的过程。
之后 TreeLevel 会在生成空间中提供它们。所有生成器的卡片都由与 Docker 镜像中相同的 C++ 内核写出：同一个作业在 Mac 和 Linux 上得到同一张卡片。
WHIZARD 3 不在其中：它用 gfortran 编译每个过程，而 macOS 和 Xcode 都不提供 gfortran。有两种方式获得它，在 TreeLevel Tools 窗口中勾选：Docker 镜像，其中包含全部五个工具——勾选后由它运行所有作业，这里内置的生成器不再出声——，或者你自己的安装（MacPorts、Homebrew），如果你有的话。两者都不会默认启用：默认只提供这里内置的生成器，以便同一份文稿在两台机器上得到相同的结果。
由 Apple 签名并公证。校验和见每个压缩包旁的 SHA256SUMS.txt。
适用于 Windows 的 TreeLevel Tools
为你的机器编译的内核与 Pythia 8 模块。选取与你的架构相符的压缩包——Copilot+ PC 或 ARM 平板用 arm64，其他情况一律用 x64；拿不准时，x64 版本在 ARM 上也能以模拟方式运行——并将其解压到 %LOCALAPPDATA%\Programs。没有安装程序，注册表里什么也不留。更新方法：关闭 TreeLevel，把新的压缩包解压到同一位置，替换原有文件。
Herwig、Sherpa、WHIZARD 与 CalcHEP 经由 Docker 镜像运行，这需要 Docker Desktop。
iPad 的 Pythia 模块
在 iPad 上，编译为 WebAssembly 的 Pythia 8.318 从 TreeLevel 的设置中安装，卡片Pythia 8 模块。TreeLevel 1.3 从 ipad-pythia-8.318 页面下载它，并用已知的指纹校验每个文件；它在网页视图中运行，不向任何地方发送任何内容。
在 iPad 上，编译为 WebAssembly 的 Pythia 8.318 连同 TreeLevel Tools 的通用驱动程序，从 TreeLevel 的设置中安装，位于Pythia 8 模块卡片。App 从模块页面下载它，该页面始终保持同一名称：TreeLevel 1.4 及更高版本从那里获取最新版本，从 module.json 读取其版本号并显示在设置中，有更新的版本发布时提供更新，并按照 module.json 给出的指纹校验每个文件。它在网页视图中运行该模块，不向任何地方发送任何内容。
模块有自己的编号，与 Pythia 的版本号不同——目前是模块 0.5.0。它能做什么写在 module.json 中：例如“spacetime”将部分子和强子放置在相互作用区中，TreeLevel 以飞米尺度显示。
| 文件 | 作用 |
|---|---|
module.json | 模块与 Pythia 的版本、模块的功能、每个文件的指纹 |
treelevel-pythia-web.wasm、.js | Pythia 8.318 与驱动程序，WebAssembly 版本 |
runner.js | 执行 TreeLevel 的作业：规划、分块、合并 |
leptons.pack | Pythia 的数据（xmldoc、tunes、setups）——轻子束流 |
pdfdata.pack | 部分子密度——强子束流，可选 |
pythia8318-sources.tgz | Pythia 8.318 的源代码，与 pythia.org 上发布的相同 |
COPYING.pythia8 | Pythia 的许可证（GPL v2 或更高版本） |
TreeLevel 1.3 从 ipad-pythia-8.318 下载其模块，并固定其中文件的指纹：那个页面不会改变。模块始终是独立于 TreeLevel 的程序：App 把作业交给它，再读回结果。
Docker 镜像
镜像包含五个生成器——Pythia 8、Herwig 7、Sherpa 3、WHIZARD 3 与 CalcHEP 3——以及与 TreeLevel Tools 相同的内核。它为 Intel 与 AMD 处理器（linux/amd64）和 ARM 处理器（linux/arm64）构建，在 Mac 和 Windows 上都通过 Docker Desktop 运行。装好 Docker 之后：
docker pull ghcr.io/gpasa/treelevel-tools:latestTreeLevel Tools 会查看镜像是否已经在那里；它从不自行拉取：一个 GB 的下载不该瞒着人进行。镜像存在时，没有任何模块提供的生成器会出现，后面跟着“(conteneur)”（即“容器”），需要它们的作业就在镜像中运行，作业文件夹原样挂载。已安装的模块优先：它们无需虚拟机即可运行，也不要求 Docker 已启动。在 Mac 上，TreeLevel Tools 窗口中的一个复选框可把所有作业交给镜像。
同一条命令即可更新镜像。0.5.0 之前的镜像不会把粒子放置在相互作用区中：只有使用 0.5.0 或更高版本的镜像，TreeLevel 1.4 的那个复选框才会出现。每个新镜像仍能运行 TreeLevel 先前版本的作业。
链接与致谢
TreeLevel Tools 只是驱动这些程序：把作业交给它们，再读回它们的输出。物理——簇射、强子化、矩阵元、积分——完全出自它们，是其作者数十年工作的成果。它们按原样分发，采用各自的许可证，并附带源代码。当你发表借助其中某一个得到的结果时，请引用它：这是其作者的要求，也是让他们得以继续下去的东西。
生成器
| 程序 | 作者 | 许可证 | 引用 |
|---|---|---|---|
| Pythia 8 | © Torbjörn Sjöstrand 与 Pythia 合作组 | GPL v2 或更高版本 | 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 | © Herwig 合作组 | 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 | © Sherpa 的作者（SHERPA-MC Authors） | GPL v3 或更高版本 | E. Bothmann et al., “Event generation with Sherpa 3”, arXiv:2410.22148 |
| WHIZARD 3 | © 1999–2025 Wolfgang Kilian, Thorsten Ohl, Jürgen Reuter 及其贡献者 | GPL v2 或更高版本 | 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，含 CompHEP 小组的代码 | 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 |
它们内置的组件
| 组件 | 所在 | 作者 | 引用 |
|---|---|---|---|
| O'Mega（优化的振幅） | 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（CalcHEP 由它衍生而来） | 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（事件格式） | WHIZARD | Fermilab | — |
库
| 库 | 作者 | 许可证 | 引用 |
|---|---|---|---|
| ThePEG（Herwig 的基础） | © Herwig 合作组 | GPL v3 | 见上文 Herwig 7 |
| LHAPDF 6（部分子密度） | 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（事件格式） | HepMC 合作组 | 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（喷注算法） | Matteo Cacciari, Gavin P. Salam, Grégory Soyez | GPL v2 或更高版本 | M. Cacciari, G. P. Salam, G. Soyez, “FastJet user manual”, Eur. Phys. J. C 72 (2012) 1896, arXiv:1111.6097 |
| GSL（数值计算） | GNU Scientific Library 及其贡献者 | GPL v3 | M. Galassi et al., GNU Scientific Library Reference Manual |
格式
| 格式 | 引用 |
|---|---|
| Les Houches（部分子层次的事件，在 TreeLevel 与生成器之间） | J. Alwall et al., “A standard format for Les Houches Event Files”, Comput. Phys. Commun. 176 (2007) 300, arXiv:hep-ph/0609017 |
| HepMC3（经过簇射的事件，回传） | 见上文 HepMC3 |
构建并运行它们的工具
Docker（镜像）、MacPorts 与 Homebrew（Mac 上的依赖项）、GCC 与 gfortran（Herwig、Sherpa、WHIZARD、CalcHEP）、OCaml（O'Mega）、Emscripten（为 iPad 构建 WebAssembly 版 Pythia）、CMake 与 Microsoft Visual C++（Windows 上的 Pythia 与内核）。
随 TreeLevel Tools 0.5.0 与 0.5.0 镜像交付的版本：Pythia 8.318、Herwig 7.3.0（ThePEG 2.3.0）、Sherpa 3.0.5、WHIZARD 3.1.6（仅镜像）、CalcHEP 3.9.2、LHAPDF 6.5.3、HepMC3 3.2.5、FastJet 3.4。iPad 的模块只含 Pythia 8.318。