Simulazione CMS CERN

Il centro di realtà virtuale del laboratorio SMART, in collaborazione con il gruppo di fisica della Scuola Normale Superiore ha creato un ambiente virtuale che permette di visualizzare eventi di collisione di particelle, tramite l'utilizzo del C.A.V.E. e di visori per realtà virtuale. La simulazione mostra un esperimento svolto all'interno del'acceleratore LHC (Large Hadron Collider) del CERN di Ginevra, registrato dal rilevatore CMS (Compact Muon Solenoid); questo permette anche a non esperti di assimilare alcuni aspetti chiave dell’esperimento e dei processi che avvengono in esso. La simulazione è stata pensata per analisi scientiche, ma ha la potenzialità di essere utilizzata anche ai fini della visualizzazione al grande pubblico. È stato creato un interprete di Raw Data il quale, dalla posizione delle particelle e dalla loro frammentazione ricava una simulazione visiva all’interno dell’ambiente virtuale.

La simulazione mostra l'esterno del modello tridimensionale del CMS; successivamente l'utente viene trasportato all'interno del rilevatore, dove può assistere ad un evento di collisione tra due particelle, e le successive reazioni di decadimento e produzione di nuove particelle. Il modello di visualizzazione è minimale, in modo da evidenziare i processi fondamentali dell'esperimento: le particelle vengono rappresentate da sfere di colore diverso, a seconda della tipologia di particella; ogni sfera lascia una traccia del medesimo colore, così da poter seguire gli eventi che hanno portato alla sua produzione a partire dalla collisione.

L'utente puo comandare la simulazione tramite l movimento naturale delle mani, fermandola, controllandone la velocita o invertendo la direzione temporale. Inoltre può muoversi all'interno dell'ambiente virtuale sempre attraverso movimenti naturali. In questo modo si possono seguire i dettagli dell'evento come se si stesse svolgendo di fronte ai propri occhi, ad esempio percorrendo la storia di una singola particella o osservandone le particelle da essa generate.

È possibile visualizzare inoltre dati relativi all'esperimento in tempo reale, ad esempio numero di particelle presenti, tipi didecadimento, momento di una particella.

Sviluppato in collaborazione con il Gruppo di ricerca in Fisica Sperimentale delle Particelle della Scuola Normale Superiore di Pisa.