Οι προσομοιώσεις χρησιμοποιούνται στην φυσική για να απαντηθούν ερωτήματα του τύπου: "Τι θα συνέβαινε εάν...;". Στην σωματιδιακή φυσική χρησιμοποιούνται από τον σχεδιασμό ανιχνευτών και επιταχυντών μέχρι και την τελική ανάλυση των πειραματικών δεδομένων.

Οι φυσικοί χρησιμοποιούν τις προσομοιώσεις για να κατασκευάσουν και να ελέγξουν κάποιον εικονικό εξοπλισμό, εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα που υπό διαφορετικές συνθήκες θα έπρεπε να διαθέσουν για την κατασκευή ενός πραγματικό πρότυπου μηχανήματος. Κάνοντας λοιπόν προσομοίωση, δηλαδή εικονικές δοκιμές με διάφορα δεδομένα εισόδου, οι επιστήμονες μπορούν να κατανοήσουν καλύτερα πώς θα λειτουργούσε η πραγματική διάταξη. Με αυτόν τον τρόπο βελτιστοποιούν την απόδοσή του, όταν αυτό θα κατασκευαστεί στην πραγματικότητα. Χωρίς αυτές τις προσομοιώσεις, τα πειράματα, της σωματιδιακής φυσικής θα ήταν πολύ δύσκολο να πραγματοποιηθούν.

Οι προσομοιώσεις, χρησιμποιούνται επίσης στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο θα μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε σε ένα πείραμα τα σημάδια μιας νέας φυσικής. Τα κατάλληλα λογισμικά δημιουργούν ομάδες σωματιδίων, σύμφωνα με ένα καθορισμένο θεωρητικό μοντέλο, τα οποία αλληλεπιδρούν με έναν εικονικό ανιχνευτή. Αναλύοντας την απόκριση του εν λόγω ανιχνευτή, οι φυσικοί μπορούν τα ξεχωρίσουν κάποια σημάδια, μιας νέας φυσικής. Αντίθετα, αν προκύψει ένα περίεργο αποτέλεσμα στο πραγματικό πείραμα, χρησιμοποιούν τις προσομοιώσεις για να βρουν μια πιθανή εξήγηση, αλλάζοντας απλώς το θεωρητικό μοντέλο. Χωρίς τις προσομοιώσεις, θα ήταν δύσκολο να ερμηνεύσουμε τα σήματα που λαμβάνουμε στους ανιχνευτές.

Norman Graf, Stanford Linear Accelerator Center
τεύχος 01/2007

Μετάφραση: Αθανάσιος Σταματόπουλος