Belle II in Virtual Reality

Dieses Virtual-Reality-Modell des Belle-II-Experiments im KEK-Labor in Japan zeigt die Wunder der subatomaren Welt, in der Materie und Antimaterie mit fast Lichtgeschwindigkeit kollidieren und Energie nach Einsteins berühmter Formel E = m c Quadrat in Materie und wieder zurück umwandeln.

Beobachten und steuern Sie die Simulation jedes Kollisionsereignisses, bei dem ein Elektron und sein Gegenstück aus Antimaterie kollidieren und sich in andere Formen subatomarer Materie verwandeln, die sich durch den Belle-II-Apparat bewegen. Es gibt drei Varianten der Windows-App: für den Oculus Rift, das HTC Vive und den Computerbildschirm. Die Mac OSX- und Linux-Apps werden auf dem Computerbildschirm angezeigt.

Bitte beachten Sie die Seiten 1-4 des Quick-Reference-Handbuchs für den Handcontroller Joystick und Button-Mappings für Ihren Controller (Xbox-Controller, Oculus Touch oder Vive) oder für die Tastatur / Maus Ihres Computers. Wenn Sie die App starten, sehen Sie den echten Belle II-Apparat (von Japan in den CUBE bei Virginia Tech verlegt).

Der Außenbehälter verblasst und setzt die aktiven Detektorelemente im Inneren frei. Das erste Elektron-Positron-Kollisionsereignis wird geladen und dann für seine 100-Nanosekunden-Dauer animiert, wobei die detaillierten Trajektorien der einfallenden Teilchen entlang der beiden Strahllinien und der Nebenprodukte aus der Kollision eines Elektrons mit einem Positron gezeigt werden.

Am Ende dieses Kollisionsverlaufs werden die Teilchensprite und -spuren gelöscht, so dass Sie nur die Treffer sehen, die von den aktiven Detektorelementen im "Schnappschuss" des Kollisionsereignisses aufgezeichnet wurden.

Strahllinien-Partikelbündel durchlaufen einander alle 4 Nanosekunden, aber nur wenige dieser Bündelkreuzungen führen zu einer Kollision; die kollidierenden Partikel werden in der Animation hervorgehoben. Die Strahllinien-Teilchenbündel zirkulieren in den Vakuumstrahllinien des 3-Kilometer-Beschleunigers SuperKEKB; in dieser App wird nur der kurze Abschnitt gezeigt, der dem Belle II-Gerät am nächsten liegt.

Mit Ihren Controllern können Sie sich horizontal und vertikal bewegen, um in das Innere des Detektors zu gelangen und Ihren Blickwinkel zu drehen. Wenn Sie den Kopf drehen, können Sie den Detektor und die Kollisionsnebenprodukte aus verschiedenen Orientierungen betrachten.

Sie können den Verlauf jedes Kollisionsereignisses zurückspulen und schnell durchgehen, anhalten/wieder aufnehmen und die Animationsrate verlangsamen oder beschleunigen. Sie können mit Ihren Controllern hinein- oder herauszoomen, wenn Sie diese Funktion im In-Game-Menü aktivieren (Anleitungsseite 6).

Wenn Sie einen der Partikel-Sprites betrachten, können Sie ihn auswählen, um ein Panel mit detaillierten Informationen über das Partikel freizulegen (Anleitungsseite 5). Aktivieren Sie das Feld SAVE, um diese Informationen auf das virtuelle Panel an einer Wand zu kopieren.

Wenn Sie die Reihen an dieser Wand betrachten, können Sie zwischen ihnen auswählen, um die Summe der kinematischen Größen in der unteren Reihe anzuzeigen. Aktivieren Sie das FOCUS-Feld auf dem Info-Panel des Sprites, um nur die Generationenkette der Töchter dieses Elternteils hervorzuheben und vorübergehend alle anderen Partikel-Sprites und -Trajektorien zu verbergen.

Bringen Sie in diesem Zustand ein ähnliches Informationspanel auf UNFOCUS die Generationskette und zeigen Sie alle Sprites und Trajektorien erneut an. Schalten Sie mit Ihren Controllern die Anzeige des In-Game-Menüs um oder positionieren Sie es vor Ihnen neu. Wählen Sie zwischen drei Untermenüs (Anleitung Seite 6), um Aspekte der Ereignisanimation zu steuern.

Die Zeitleiste der Ereignishistorie ist immer am unteren Rand des Menüs sichtbar: Mit Ihrem Blick und Ihrer Auswahl können Sie diese Zeitleiste durcharbeiten und die Animationsrate ändern. Im TRANSFORM-Untermenü können Sie sich neu positionieren und die Größe des Detektors skalieren (nominal auf der wahren Skala von 1:1); Sie können auch die Verwendung der Controller-Hotkeys für ein menüfreies Zoomen aktivieren.

Im DETECTOR-Untermenü können Sie die Sichtbarkeit von Teilen des Belle II-Geräts ändern (die aktiven Teile zeichnen die Ereignisaufnahmen auf, die passiven Teile bilden die tragende Struktur).

Im Untermenü „TEILWERKE kontrollieren Sie die Sichtbarkeit einiger oder aller Partikel-Sprites und die Sprite-Größe; beim Blick auf die Einträge in der Ereignisliste können Sie zwischen den verfügbaren Kollisionsereignissen auswählen (Anleitungsseite 7). Sie können die Ereignissequenz bearbeiten oder neue Ereignishistorien hinzufügen, indem Sie den Anweisungen auf der Anleitung Seite 8 folgen.

Genießen Sie Ihre Erkundungen der subatomaren Welt mit dem Belle II Detektor!

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