La realidad virtual, o VR, no es sólo para videojuegos llenos de diversión y otros entretenimientos visuales. Esta tecnología, que implica un entorno generado por computadora con objetos que parecen reales, también ha encontrado muchas aplicaciones científicas y educativas.
Sean Preins, estudiante de doctorado en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de California, Riverside, ha creado una aplicación de realidad virtual llamada VIRTUE, por "Virtual Interactive Reality Toolkit for Understanding the EIC", que cambia las reglas del juego en cómo las partículas y Se pueden ver datos de física nuclear.
VIRTUE, que se pondrá a disposición del público el día de Navidad, se puede utilizar para visualizar experimentos y datos simulados del próximo Colisionador de iones de electrones, o EIC, una importante nueva instalación de investigación de física nuclear planificada en el Laboratorio Nacional Brookhaven en Upton, Nueva York. El EIC explorará los misterios de la "fuerza fuerte" que une el núcleo atómico. Los electrones y los iones, acelerados casi a la velocidad de la luz, chocarán entre sí en el EIC.
Según Miguel Arratia, profesor asistente de física y astronomía en la UCR que asesora a Preins, la tecnología de realidad virtual permitirá una forma completamente nueva de explorar datos de física nuclear y de partículas tanto en el espacio como en el tiempo.
"Anticipo que esta herramienta será inmensamente beneficiosa para los investigadores, ya que les ayudará a adquirir intuición que puede traducirse en conocimientos durante el análisis de datos", afirmó. "Por ejemplo, podría inspirar el desarrollo de algoritmos novedosos dirigidos a señales específicas o ayudar en una exploración holística de eventos intrigantes. Esta es la primera vez que alguien visualiza colisiones de EIC. Antes de nuestro trabajo, nadie sabía realmente cómo eran los eventos".
El Laboratorio Nacional Brookhaven ya ha utilizado vídeos realizados con VIRTUE para llamar la atención del público sobre el EIC. VIRTUE, que pretende ser una plataforma de divulgación innovadora para una audiencia general, es también una herramienta educativa tanto para estudiantes como para científicos experimentados. Se lanzará de forma gratuita en Steam, un popular motor de videojuegos.
En las siguientes preguntas y respuestas, Preins responde algunas preguntas sobre la VIRTUD:
Este programa está diseñado para funcionar con Oculus Quest 2 con Quest Link; sin embargo, no se requieren auriculares VR. Podrás descargar y ejecutar una versión de escritorio de VIRTUE con las mismas funciones que la versión VR.
El programa viene preinstalado con un modelo de ingeniería y de rayos X del detector ePIC en el futuro EIC. También viene con datos simulados de colisiones electrón-protón en este detector, donde cada colisión resulta en una serie de "impactos" o puntos, donde el detector registra una señal de una partícula que pasó. En cierto sentido, muestra lo que "ve" un detector de partículas cuando ocurre una colisión. Son los mismos datos que uno también usaría para la investigación.
El uso de la realidad virtual para visualizar datos de física de partículas nos permite tener una sensación de escala con estos experimentos que simplemente no se puede replicar en una pantalla pequeña, y nos permite explorar la complejidad de los datos en el espacio y el tiempo. Nuestros cerebros destacan en el reconocimiento de patrones y la realidad virtual mejora esta capacidad, lo que permite una comprensión más inmersiva e intuitiva de los datos.
También hemos utilizado este programa durante muchos eventos de divulgación y siempre ha sido un éxito. La realidad virtual es una excelente herramienta que involucra a jóvenes científicos con una experiencia inmersiva en un tema que a menudo es difícil de visualizar.
Incluso si no tiene un visor de realidad virtual, podrá descargar y ejecutar esta aplicación en la mayoría de las máquinas modernas con Windows, macOS y Linux. Ejecutar este programa y ver colisiones es tan sencillo como instalar cualquier otro juego en Steam. No se requieren conocimientos de programación.
Este programa brindará a los usuarios una visión más profunda de cómo los detectores de partículas recopilan datos y muestra una vista previa de la ciencia que se realizará en el EIC. Esto se puede utilizar para ayudar a enseñar para qué sirve cada capa de un detector de partículas, qué tipo de señal crea cada tipo de partícula en el detector y cómo podemos reconstruir la física de lo que sucedió durante la colisión a partir de los datos sin procesar que registra el detector. .
VIRTUE permite un alto grado de personalización. Los datos se pueden actualizar fácilmente con nuevas simulaciones, o incluso datos reales una vez que se haya construido el EIC.
Una gran motivación para este programa es hacer más accesible la ciencia de la física de colisionadores. Herramientas como VIRTUE nos permiten educar a los estudiantes sobre lo que sucede dentro de un detector de partículas y cómo podemos extraer información útil de estos datos para estudiar algunas de las leyes más profundas de la naturaleza. Ya he estado usando este programa para ayudar a presentar los métodos utilizados en la física de colisionadores y detectores a los nuevos investigadores universitarios de nuestro grupo.
Proporcionado por la Universidad de California - Riverside
