Методы и примеры кода для генерации событий Монте-Карло в генераторах событий CERN

В контексте генераторов событий Монте-Карло в ЦЕРН «цепочка» обычно относится к процессу генерации событий столкновения частиц с использованием ряда взаимосвязанных алгоритмов и программ. Эти цепочки используются для моделирования и анализа экспериментов по физике высоких энергий.

Вот несколько методов, обычно используемых в генераторах событий Монте-Карло в CERN, а также примеры кода:

  1. Генерация событий:

    • Метод: генерация столкновений первичных частиц на основе теоретических моделей.
    • Пример кода (Pythia8 на C++):
      #include "Pythia8/Pythia.h"
      using namespace Pythia8;
      int main() {
       // Set up the generator
       Pythia pythia;
       // Initialize the generator
       pythia.init();
       // Generate events
       pythia.next();
       // Process generated events
       return 0;
      }
  2. Душ Партон:

    • Метод: Моделирование фрагментации и излучения партонов (кварков и глюонов), образующихся в первичных столкновениях.
    • Пример кода (Pythia8 на C++):
      // ... Code from previous example ...
      // Generate parton showers
      pythia.next();
      // Process showered events
      // ...
  3. Адронизация:

    • Метод: преобразование партонов партонного потока в адроны (такие как протоны и нейтроны).
    • Пример кода (Pythia8 на C++):
      // ... Code from previous examples ...
      // Perform hadronization
      pythia.next();
      // Process hadronized events
      // ...
  4. Имитация детектора:

    • Метод: Моделирование реакции экспериментальных детекторов на частицы, образующиеся в процессе адронизации.
    • Пример кода (Geant4 на C++):
      #include "G4RunManager.hh"
      #include "G4PhysListFactory.hh"
      #include "G4VModularPhysicsList.hh"
      // ... Other necessary include statements ...
      int main() {
       // ... Initialize the run manager and geometry ...
       // Set up the physics list
       G4PhysListFactory physListFactory;
       G4VModularPhysicsList* physicsList = physListFactory.GetReferencePhysList("FTFP_BERT");
       runManager->SetUserInitialization(physicsList);
       // ... Set up the detector simulation ...
       // Run the simulation
       runManager->BeamOn(1000);
       return 0;
      }

Это всего лишь несколько примеров методов, используемых в генераторах событий Монте-Карло в ЦЕРН. Существует множество других методов и алгоритмов, используемых для моделирования и анализа экспериментов по физике высоких энергий.