Particle Freeze-out and Discontinuities in Relativistic Hydrodynamics
研究了相对论流体力学中粒子在三维时空超曲面上的冻结问题。冻结超曲面的类时部分的守恒定律需要流体和最终粒子谱中不同的温度、重子化学势和流速值。我们分析了这种冻结不连续性及其与相对论流体力学中的冲击波现象的联系。
1999-06-28 nucl-th
From kinetic theory to dissipative fluid dynamics
本文给出了用Grad的14阶矩展开式从动力学理论导出相对论耗散流体动力学Israel-Stewart方程的结果。工作一致的克努森数的二阶,这些方程包含几个新的条款是在以前的治疗缺席。
2008-12-08 nucl-th
Perfect fluidity of sQGP core and dissipative hadronic corona
我们可以建立RHIC相对论重离子碰撞中产生物质时空演化的新图景:理想流体sQGP核和耗散强子日冕。它还表明,图片也工作良好,通过分析的基础上的一个新的类的流体动力学模型的前向快度区域,是一种表现的解除禁闭。
2006-01-03 nucl-th
Dissipative hydrodynamics for viscous relativistic fluids
给出了描述非理想(粘性)相对论性流体在纵向和任意横向膨胀时的时空演化的显式方程。该方程是来自二阶Israel-Stewart方法,确保因果进化。讨论了方位对称的(1+1)维和非对称的(2+1)维横向展开。后者为相对论性重离子碰撞中包含耗散效应的椭圆流的流体力学计算提供了形式化的基础。
2005-10-04 nucl-th
Shock-like Freeze-out in Relativistic Hydrodynamics
我们已经制定了一个自洽的模型冻结出任意超曲面。它在理想流体和自由粒子气体之间的不连续处保持能量和动量。这些自由粒子的能量和动量具有非平衡值,这可能是在重离子碰撞中形成热和致密物质的信号。
1999-06-15 nucl-th
Comparing the first and second order theories of relativistic dissipative fluid dynamics using the 1+1 dimensional relativistic flux corrected transport algorithm
从数值方面和精度方面考虑,我们利用1+1维相对论耗散流体方程的Navier-Stokes和截断Israel-Stewart形式研究了一类体粘驱动膨胀的情形。守恒方程和输运方程的数值计算采用通量校正输运的数值框架。结果表明,Israel-Stewart因果流体动力学的结果在数值上比标准相对论性纳维-斯托克斯方程的结果更稳定、更光滑.
2009-02-15 nucl-th
Entropy development in ideal relativistic fluid dynamics with the Bag Model equation of state
我们考虑一个理想化的情况下,夸克-胶子等离子体(QGP)是由一个完美的,3+1维流体动力学模型从初始状态开始,并扩大到最终的状态,冻结和/或强子化发生。我们研究了熵产生的影响,注意(i)数值粘度,(ii)后期阶段的流动,其中袋常数和部分子压力变得相似,(iii)和最终冻结和组分夸克物质形成的后果。
2010-07-27 nucl-th
Particle Freeze-out in Self-Consistent Relativistic Hydrodynamics
在相对论流体动力学模型中,粒子发射是在三维时空冻结超曲面的假设下建立的。边界条件对应于自由粒子的气体和流体之间的能量动量和电荷守恒。粒子的发射和可能的反馈被纳入自洽的流体动力学方案。对于冻结超曲面的类时部分,所得结果不同于著名的Cooper-Frye公式,并导致类激波冻结.一个简单的波流体动力学解决方案被认为是详细说明新的冻结过程的一些方面。
1999-08-06 nucl-th
Second Order Dissipative Fluid Dynamics for Ultra-Relativistic Nuclear Collisions
利用基于Grad矩方法的Müller-Israel-Stewart相对论非理想流体二阶理论,研究了超相对论重离子碰撞中产生的热物质的膨胀.在Bjorken增强不变标度极限的框架下研究了温度演化。这些二阶理论的结果相比,由于Eckart和朗道和Lifshitz的一阶理论和那些零阶(完美流体)由于欧拉。
2002-01-26 nucl-th
Kinetic freeze out from an anisotropic fluid in high-energy heavy-ion collisions: particle spectra, Hanbury Brown-Twiss radii, and anisotropic flow
高能重离子碰撞形成的扩展火球的耗散相对论流体动力学描述是相当成功的,但需要一个将流体转化为粒子的处方。我们提出的论点,赞成使用局部各向异性的动量分布的粒子从流体中发射,以便平滑的不连续性所引入的通常的转换处方。在此基础上,我们研究了不对称性对重离子物理的几个观测值的影响。
2015-06-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
Temperature and fluid velocity on the freeze-out surface from $π$, $K$, $p$ spectra in pp, p--Pb and Pb--Pb collisions
我们提出了一种新的方法,考虑到共振衰变的爆破波模型拟合确定的强子谱。由于预先计算的衰变粒子谱,我们能够提取,在几秒钟内,单一的冻结温度$T_{\rm fo}$,平均流体速度$\left<β_{\rm T}\right>$,速度指数$n$,和膨胀火球的体积$dV/dy$的多重依赖性。与不考虑共振反馈的爆炸波拟合相比,我们的方法得到的冻结温度为$T_{\rm fo}\approx 150\,\text{MeV}$,它对多重性和碰撞体系的依赖性很弱。最后,我们讨论了分离的化学和动力学冻结分离的部分化学平衡。
2020-01-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
Causal Theories of Dissipative Relativistic Fluid Dynamics for Nuclear Collisions
基于Grad矩方法,从相对论流体耗散过程的Müller-Israel-Stewart因果理论的扩展不可逆热力学出发,导出了非平衡态流体动力学,用于研究超相对论重离子碰撞中产生的热物质动力学。在Bjorken boost-不变标度极限的框架下研究了温度、能量密度和熵的演化。这些二阶理论的结果相比,由于Eckart和Landau和Lifshitz的一阶理论和零阶(完美流体)由于欧拉。在耗散存在时,完全流体动力学不再适用于描述物质的演化。第一阶理论在进化的早期阶段失败了。二阶理论给出了更好的描述,与传输模型非常一致。它表明,在该区域的Navier-Stokes-Fourier定律(一阶理论)是一个合理的限制情况下,更一般的扩展热力学(二阶理论)。
2003-12-02 nucl-th
Dissipative hydrodynamics in 2+1 dimension
在2+1维中,我们模拟了考虑剪切粘性耗散的QGP流体的流体动力学演化。比较理想流体和粘性流体(两者在相同条件(例如相同的平衡时间、能量密度和速度分布)下初始化)的演变,表明耗散流体演变缓慢,以较慢的速率冷却。粘度越高,冷却速度越慢。另一方面,耗散流体中的流体速度比理想流体中的流体速度发展得更快。横向膨胀在耗散演化中也得到加强。在相同的退耦温度下,耗散流体的冻结面比理想流体的冻结面大。耗散产生熵,其结果是粒子的产生增加。粒子生产增加,由于(i)冻结出表面的扩展和(ii)平衡分布函数的变化,以非平衡的,最后的效果是突出的大横向动量。与理想流体相比,π介子产生的横向动量分布得到了明显的改善。高$p_T$的增强程度高于低$p_T$。π介子的产生也随粘度的增加而增加,粘度越大,π介子的产生越多。耗散也改变了椭圆流。椭圆流在粘性动力学中被减少。此外,与椭圆流随横向动量继续增加的理想动力学相反,在粘性动力学中,椭圆流在大的横向动量处趋于饱和。分析表明,在RHIC的Au+Au碰撞中产生的热的,致密的物质的初始条件,从理想流体分析提取可以显着改变,如果QGP流体是粘性的。
2006-05-25 nucl-th
Dissipative hydrodynamics in 2+1 dimensions
在一阶耗散流体力学理论中,我们模拟了仅考虑剪切粘性耗散的QGP流体的流体动力学演化。模拟证实,与理想流体相比,粘性流体的能量密度或温度缓慢地演变。横向膨胀在粘性流体中也更多。我们还研究了粘度对颗粒产生的影响。颗粒产生增强,更多的是大$p_T$。另一方面,椭圆流减小,并在大的$p_T$处显示出饱和的趋势。
2007-03-12 nucl-th
Causal dissipative hydrodynamics for QGP fluid in 2+1 dimensions
在二阶因果耗散理论中,研究了2+1维QGP流体的时空演化。剪应力张量的松弛方程与能量动量守恒方程同时求解。在相同的平衡时间、能量密度和速度分布等条件下,对理想QGP流体和粘性QGP流体的演化进行了比较,结果表明,在粘性动力学中,流体的能量密度或温度的演化比在理想流体中慢。随着粘度的增加,冷却变得更慢。横向膨胀也在粘性动力学中增加。第一次,我们还研究了因果粘性动力学中的“夸克”椭圆流。结果表明,由于对平衡分布函数的非平衡修正,夸克椭圆流是饱和的,不能用理想流体力学来模拟。
2007-08-01 nucl-th
Internal energy in dissipative relativistic fluids
Liu方法应用于一阶弱非定域狭义相对论流体。结果表明,当基态空间包含动量密度时,合理的相对论理论是一种推广理论。这一性质是由能量-动量平衡的结构和热力学第二定律得出的。此外,熵以特定的方式依赖于能量密度和动量密度,表明局域静止坐标系能量密度不能解释为内能,局域静止坐标系动量密度也应考虑。导出了相应的应力和能流本构关系。
2007-12-10 nucl-th
An attempt to incorporate separate chemical and thermal freeze outs in hydrodynamics
通过对相对论性核碰撞中获得的各种数据的分析,在热力学和流体动力学描述中出现了以下图象:当流体膨胀和冷却时,粒子首先在T_ch处发生化学冻结。160-200 MeV,然后在T_th~100-140 MeV处热冻结。在本文中,我们展示了如何通过修改的状态方程(一般情况下)或通过修改的Cooper-Frye公式(特殊情况下的T_ch。或经历早期化学冻结的少量颗粒种类)。修正后的状态方程使冷却速度加快,可能对观测量的预测值产生相当大的影响。
2001-09-20 nucl-th
Thermal vorticity production in relativistic dissipative fluids
本文计算了耗散流体中有无带电流时热涡的环流积分。我们发现,耗散效应将修正相对论Kelvin环流定理,因此,在流体演化过程中,热涡的环流积分可能不守恒。
2017-09-23 hep-ph nucl-th
Projection method for boost-invariant and cylindrically symmetric dissipative hydrodynamics
描述相对论耗散流体的助推不变和柱对称膨胀的张量被分解在适当选择的投影算子基中。这导致了一组简单的标量方程,它决定了流体的行为。作为特例,我们讨论了Israel-Stewart理论和高各向异性和强耗散流体力学模型ADHYDRO的情况。我们还介绍了适用于重离子碰撞非常早期阶段的ADHYDRO描述和适用于系统接近平衡的后期阶段的Israel-Stewart理论之间的匹配条件。
2011-11-25 nucl-th
Matching Stages of Heavy Ion Collision Models
重离子反应和其他集体动力学过程的不同阶段,如初始平衡阶段,中间局部平衡流体动力学阶段和最终冻结阶段,经常用不同的理论方法来描述。对于最后一个阶段,最为人所知的是库珀-弗莱描述,该描述用于产生来自流体动力学膨胀/爆炸的发射的、非相互作用的粒子的相空间分布,假设最终的理想气体分布,或者(不太频繁地)不平衡分布。在这项工作中,我们不想取代库珀-弗莱描述,而是澄清如何使用它和如何选择的参数的分布,最终如何选择的形式的相空间分布中使用的库珀-弗莱公式。此外,Cooper-Frye公式被用于与冻结问题,而不同阶段的碰撞之间的过渡的讨论也适用于其他过渡。最近强子化和分子动力学模型匹配到流体动力学阶段的结束来描述强子化和冻结。模型描述的阶段可以在时空超曲面上相互匹配(就像通过经常使用的冻结超曲面)。这项工作提出了一个概括性的描述,如何匹配的反应描述的阶段彼此,扩展的方法,在冻结,在简单的协变形式,这是很容易适用于其最简单的版本,大多数应用程序。
2010-06-30 nucl-th
Modification of Eckart theory of relativistic dissipative fluid by introducing extended matching conditions
我们处理一种新的方法制定的相对论耗散流体力学的所谓的匹配条件广泛使用的文献中进行了扩展。非平衡熵流的形式可以通过在扩展匹配条件下要求熵流的热力学稳定性来确定。我们推导出的运动方程的相对论耗散流体的Eckart理论的基础上,并表明,线性化的方程,从他们对小扰动是稳定的。它还表明,所需的流体稳定性条件与模型的因果关系。
2011-11-05 hep-ph nucl-th
Relativistic Dissipative Fluid Dynamics from Non-Equilibrium Statistical Operator
利用祖巴列夫的非平衡统计算符形式,我们给出了量子系统二阶相对论性耗散流体动力学的新推导。特别是,我们讨论了剪切应力张量的第二阶梯度和认为,耗散量的松弛项产生的记忆效应中包含的统计算子。我们还确定了新的输运系数,它描述了耗散过程的松弛到第二阶,并表示它们的平衡关联函数,从而建立Kubo型公式的二阶输运系数。
2018-07-17 hep-ph nucl-th
Numerical tests of causal relativistic dissipative fluid dynamics
本文提出了求解具有体粘和剪切粘的因果相对论耗散流体动力学Israel-Stewart(IS)方程的数值方法。然后,我们测试这些方法研究黎曼问题(1+1)-和(2+1)维几何。本文研究的数值格式适用于实际的相对论耗散流体的(3+1)维模拟。
2009-07-15 hep-th nucl-th physics.flu-dyn
Self-consistent Cooper-Frye freeze-out of a viscous fluid to particles
将流体动力学模拟与重离子数据进行比较,不可避免地需要将流体转换为粒子。这种转换,通常是在库珀-弗莱形式主义,是模糊的粘性流体。我们计算自洽的相空间校正通过求解线性化玻尔兹曼方程和对比的解决方案,使用的ad-hoc的“民主格拉德”的ananterior通常采用的文献中的系数是独立的粒子动力学。解决方案计算分析无质量气体和数值的π-核子气体和一般情况下的强子共振气体。我们发现,在所有的系统研究的修正的动量依赖是最好的拟合的权力接近3/2,而不是通常使用的二次anomaly。对谐波流动系数$v_2$和$v_4$的影响是实质性的,并且在从实验数据提取介质特性时应考虑。
2014-07-24 hep-th nucl-ex nucl-th
Vector resonances spin alignement as a probe of spin hydrodynamics and freeze-out
我们认为,详细分析矢量介子的自旋衰变可以作为一个探测器的两个鲜为人知的方面的自旋动力学的涡旋流体:涡度和部分子自旋极化之间的松弛程度,和冻结的强子波函数的相干程度。我们用一个聚结模型来说明这些。
2022-03-17 hep-ph nucl-th
Non-boost-invariant motion of dissipative and highly anisotropic fluid
最近制定的各向异性和耗散流体动力学(ADHYDRO)的框架被用来描述在重离子碰撞的早期阶段产生的流体的非升压不变的运动。非常强的初始压力不对称性被熵产生过程所减弱。通过适当地选择熵源的形式,我们可以再现重离子碰撞中所期望的各向同性的真实情况。我们以前的结果是广义的,包括现实的状态方程作为各向同性过程的限制。
2010-11-30 hep-ph nucl-th
Theories of Relativistic Dissipative Fluid Dynamics
本文综述相对论耗散流体动力学理论,梳理其在高能核物理与天体物理中的应用,并比较迄今提出的各类因果、稳定理论。
2023-11-25 hep-ph hep-th nucl-th
Dissipative fluid dynamics for the dilute Fermi gas at unitarity: Free expansion and rotation
在耗散流体动力学的背景下,研究了稀费米气体在么正性下的膨胀动力学。我们的目的是量化的剪切粘度的系统的时间演化的影响。我们比较精确的数值解的粘性流体动力学方程的各种近似已在文献中提出。我们的主要发现是:i)剪切粘度导致膨胀动力学的特征; ii)这些效应的定量描述必须包括再加热; iii)只要满足普适关系P=(2/3)E,耗散效应对状态方程P(n,T)不敏感; iv)膨胀动力学主要约束剪切粘度的云平均。
2010-08-23 cond-mat.quant-gas nucl-th
Generic stability of dissipative non-relativistic and relativistic fluids
研究了具有质量通量的非相对论流体和以能量矢量的绝对值为内能的特殊相对论流体均相平衡的线性稳定性。它被证明,在这两种情况下,由于纯粹的热力学限制的平衡是渐近稳定的,唯一的要求是热力学稳定性和非负性的传输系数。
2008-11-03 gr-qc nucl-th physics.flu-dyn
Does stability of relativistic dissipative fluid dynamics imply causality?
我们研究了在不存在守恒电荷的情况下相对论耗散流体动力学的因果关系和稳定性。在流体静止坐标系下进行线性稳定性分析,发现相对论耗散流体动力学方程总是稳定的。然后,我们进行了一个线性稳定性分析的洛伦兹提升框架。假设剪应力张量$τ_π$的弛豫时间与声衰减长度$Γ_s = 4η/3(\varepsilon+P)$的比值满足一定的渐近因果关系条件,则运动方程会产生稳定的解。虽然与扰动相关联的群速度可能会超过光速在一定的有限范围内的波数,我们证明,这并不违反因果关系,只要满足渐近因果关系条件。最后,我们计算的特征速度,并表明,他们仍然低于光速的比率$τ_π/Γ_s$满足渐近因果关系条件。
2010-04-27 hep-ph nucl-th
Third-order relativistic dissipative fluid dynamics from the method of moments
我们从Boltzmann方程出发,利用矩量法导出了一个线性因果稳定的三阶相对论流体动力学理论。为了这个目的,我们证明,这样的理论必须包括新的自由度,对应于秩3和4的不可约张量。在这项工作中推导出的运动方程与数值解的玻尔兹曼方程相比,考虑超相对论,经典气体中的高度对称的Bjorken流的情况。这些解决方案被证明是在很宽的范围内的剪切粘度和初始温度的值是一致的。
2023-02-17 nucl-th physics.flu-dyn
Dissipative relativistic fluid dynamics: a new way to derive the equations of motion from kinetic theory
从动力学理论出发,重新推导了耗散相对论性流体动力学的运动方程。与Israel和Stewart的推导相反,他们考虑了Boltzmann方程的二阶矩来获得耗散电流的运动方程,我们直接使用后者的定义。虽然通过这两种方法获得的运动方程在形式上是相同的,但系数是不同的。我们表明,对于一维标度展开,我们的方法是在更好的协议从玻尔兹曼方程得到的解决方案。
2010-04-28 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Dissipative corrections to the particle momentum spectrum of a decoupling fluid
Institut f\" u r Theoretische Physik, Johann Wolfgang Goethe-Universit\" a t, Max-von-Laue-Str. 1, D-60438 Frankfurt am Main, Germany;ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI Helmholtzzentrum f\" u r Schwerionenforschung GmbH, Planckstrasse 1, 64291 Darmstadt, Germany
本文通过量子统计场论和线性响应理论,研究了脱离耦合流体中标量粒子动量谱的耗散修正,并探讨了其在相对论核碰撞中的现象学意义。
2025-12-31 cond-mat.stat-mech hep-th nucl-th
New Method of Modelling Dissipative Hydrodynamics
我们建议用一种特殊的理想非广延流体($q$ -fluid)来模拟用于描述多粒子产生过程的耗散流体动力学($d$-流体动力学),其中$q$表示非广延Tsallis统计中出现的非广延性参数。$q$ -流体动力学的优点在于与$d$ -流体动力学相比形式上的简单。我们认为,参数$q$概括地(至少在某种程度上)描述了强子流体粘性行为背后的所有动力学效应。
2008-12-22 hep-ph nucl-th
Multicomponent relativistic dissipative fluid dynamics from the Boltzmann equation
我们推导出多组分相对论二阶耗散流体动力学从玻尔兹曼方程的反应混合物的$N_{\text{spec}}$粒子物种与$N_q$固有的量子数(例如,电荷,重子数,和奇异性)使用的矩量法。在单流体近似下,我们得到了多个守恒电荷的连续性方程以及总能量和动量的守恒方程。这些$4+N_q$守恒定律是封闭的推导二阶运动方程的耗散量的$(10+4N_q)$矩近似。由此产生的流体动力学方程在形式上类似于单组分系统,但具有不同的热力学关系和输运系数。我们推导出所有的输运系数的一般关系,并计算它们明确的超相对论极限。
2022-07-13 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Dissipative fluid dynamics for the dilute Fermi gas at unitarity: Anisotropic fluid dynamics
本文研究了稀原子费米气体从囚禁势释放后的时间演化。使用流体动力学研究气体膨胀的一个常见困难是,该理论不适用于稀释的日冕,并且使用流体动力学对整个云进行天真的处理会导致非物理的结果。我们建议通过在理论描述中包括某些非流体动力学自由度,特别是压力张量的各向异性分量来解决这个问题。我们表明,使用这种方法,它是可以描述的交叉从流体动力学弹道膨胀本地。我们说明了使用各向异性流体动力学通过研究膨胀的稀费米气体在酉使用不同的功能形式的剪切粘度,包括剪切粘度,这仅仅是一个函数的温度,$η\sim (mT)^{3/2}$,如动力学理论预测的稀极限。
2015-09-17 cond-mat.quant-gas nucl-th
Dissipative Charged Fluid in a Magnetic Field
研究了在外加磁场作用下,零化学势耗散带电流体中的集体激发。在没有磁场的情况下,流体中出现了四种集体激发,而在有磁场的情况下,流体中出现了五种流体动力学模式。这意味着,磁场分裂的横向剪切模式之间的简并。利用线性响应理论,我们然后计算延迟响应函数。特别是,事实证明,电荷和能量波动之间的相关性将不再消失,即使在零化学势。利用响应函数,我们还导出了相应的输运系数的Kubo公式。
2015-08-27 hep-ph hep-th nucl-th
Relativistic second-order dissipative and anisotropic fluid dynamics in the relaxation-time approximation for an ideal gas of massive particles
本文研究了弛豫时间近似下相对论Boltzmann方程导出的二阶耗散流体动力学输运系数,并通过与动力学理论及主导阶各向异性流体动力学在(0+1)维boost-invariant流动场景下的严格比较,证明二者均能合理描述早期远离平衡的膨胀阶段。
2024-03-19 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Boltzmann equation with a nonlocal collision term and the resultant dissipative fluid dynamics
本文从相对论Boltzmann方程出发,将碰撞项推广到相空间分布函数的梯度项,导出了相对论耗散流体动力学方程。我们将它们与标准Israel-Stewart和相关方法中获得的相应方程进行了比较。我们的方法生成所有的二阶项,允许的对称性,其中一些已经错过了传统的方法,和其他条款的系数被改变。一阶或纳维-斯托克斯方程也接受小的修正。在这里,我们概述了这项工作的一般观众。
2012-10-17 nucl-th physics.flu-dyn
Second order dissipative fluid dynamics from kinetic theory
本文从相对论性Boltzmann方程出发,采用W。Israel和J.M.斯图尔特我们提出了一个框架独立计算的所有第一和第二阶项和它们的系数使用线性碰撞积分。因此,我们恢复了W. Israel和J.M.斯图尔特
2011-01-11 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Transport Coefficients of Non-Newtonian Fluid and Causal Dissipative Hydrodynamics
本文利用文献[T]中的投影算子方法(Mori-Zwanzig形式)导出了一个计算因果耗散流体动力学输运系数的新公式。Koide,Phys.Rev.E75,060103(R)(2007)]。这是Green-Kubo-Nakano(GKN)公式在非牛顿流体情况下的推广,它是相对论耗散流体动力学中保持相对论因果关系的必要因素。这个公式是GKN公式的推广,它在一定限度内可以重现GKN公式。在这项工作中,我们扩展了以前的工作,以便适用于更一般的情况。
2008-10-20 cond-mat.stat-mech hep-th nucl-th
Linking the hydrodynamic and kinetic description of a dissipative relativistic conformal theory
我们使用熵产生变分方法关联一个粒子分布函数的假设已知的能量动量和熵流描述相对论共形流体。假设一个简单的形式的碰撞算子,我们发现这一个粒子的分布函数明确,并表明,这种方法的连接的水力和动力学的描述是一个非平凡的推广格拉德的anastomosis。所得的本构关系与J. Peralta-Ramos和E. Calzetta,Phys. Rev. D { \bfseries 80},126002(2009).我们的结果可能对描述超相对论性重离子碰撞中的冻结过程是有用的。
2010-10-19 hep-ph nucl-th
Evolution of Hot, Dissipative Quark Matter in Relativistic Nuclear Collisions
采用横向柱对称和纵向标度流的非理想流体动力学方法,模拟了RHIC能区重离子碰撞中产生的夸克胶子等离子体的时空演化.动力学膨胀作为初始能量密度和初始时间的函数进行了研究。用耗散流体动力学的因果理论代替因果的标准理论。我们从两粒子关联函数计算了部分子动量谱和HBT半径。我们发现,在非理想流体动力学中,由于粘性效应引起的纵向压力的减小导致横向流的增加和与理想流体近似相比的比率$R_{out}/R_{side}$的减小。
2004-12-05 hep-ph nucl-th
Origin of the Relaxation Time in Dissipative Fluid Dynamics
我们展示了如何线性化的运动方程的任何耗散的电流是由相关的延迟格林函数的分析结构。如果格林函数的奇异性,这是最接近的复频率平面中的原点,是一个简单的极点上的虚频轴,线性化的运动方程可以减少到松弛型方程的耗散电流。弛豫时间的值由该极点的倒数给出。我们证明了,如果弛豫时间被发送到零,或等效地,极点到无穷大,耗散电流的方法所给出的标准梯度展开的值。
2011-05-01 hep-ph hep-th nucl-th
On the linear causality and stability of third-order relativistic dissipative fluid dynamics
我们分析了三阶流体动力学在全局平衡态附近扰动的线性因果关系和稳定性。我们调查的制定来自动力学理论,使用Chapman-Enskog展开,在PRC 88,021903,这被证明是在很好的协议与微观理论的解决方案。从这个分析中,我们表明,该理论是线性因果和不稳定的,这种不稳定性不能通过调整输运系数来校正。然后,我们提出了一个修改这个理论,有效的线性政权,可以被构造成线性因果关系和稳定的,并获得的条件的传输系数必须满足,以便这种情况下。
2022-06-21 hep-th nucl-th
Microscopic Origin of the Shear Relaxation Time in Causal Dissipative Fluid Dynamics
在本文中,我们将展示如何计算剪切松弛时间从一个潜在的微观理论。我们证明了Israel-Stewart型理论中的剪切弛豫时间是由相应的滞后格林函数的极点的逆给出的,它在复能量平面中最接近原点。因此,这种理论中的弛豫时间是微观的,而不是宏观的,即,流体动力学时间尺度
2011-03-12 hep-ph hep-th nucl-th
Dissipative Hydrodynamics and Heavy Ion Collisions
最近对RHIC数据的讨论强调了一种令人兴奋的可能性,即核-核碰撞产生的物质显示出接近完美流体的性质。在这里,我们的目的是划定的适用性流体动力学,这是需要量化相应的耗散效应的大小。我们从耗散流体动力学的方程开始,我们从动力学理论推导到系统梯度展开的二阶(Israel-Stewart理论)。在模型研究中,我们建立了过早初始化的流体动力学演化($τ_0 \lsim 1$ fm/c)或过高的横向动量($p_T \gsim 1$ GeV)在最终状态,预期的耗散修正太大的流体描述是可靠的。此外,粘性引起的修改强子横动量谱可以容纳在一个理想流体的描述通过修改的去耦阶段的显着程度。我们认为,这些结论,来自模型研究,也可以预期出现在显着更复杂,现实的流体动力学模拟的重离子碰撞。
2006-03-17 hep-ph nucl-ex nucl-th
Relativistic dissipative hydrodynamics with extended matching conditions for ultra-relativistic heavy-ion collisions
最近,我们提出了一种新的方法,通过扩展Eckart框架中所谓的匹配条件来制定相对论耗散流体动力学[Phys. Rev. { \bf C 85},(2012)14906]。我们将这种形式主义进一步推广到任意洛伦兹框架。我们讨论了将该公式应用于朗道框架获得的流体方程解的稳定性和因果关系,这与处理超相对论性重离子碰撞中产生的流体更相关。本文导出了重子化学势为零的相对论耗散流体的运动方程,并证明了线性化后的方程在小扰动下是稳定的。发现流体对于无穷小扰动稳定的条件等价于施加限制,即在流体中传播的声波$c_s$必须不超过光速$c$,即,$c_s < c$。该结论与使用Eckart框架的先前论文[Phys. Rev. { \bf C 85},(2012)14906]中获得的结论等同。
2012-06-05 hep-ph nucl-th
Derivation of anisotropic dissipative fluid dynamics from the Boltzmann equation
流体动力学运动方程可以从玻尔兹曼方程中导出,其围绕处于局部热力学平衡的单粒子分布函数展开,即,在流体元素的静止坐标系中的动量空间中各向同性。然而,在单粒子分布函数在动量空间中是高度各向异性的情况下,例如相对论能量下重离子碰撞的初始阶段,这种扩展必然会破裂。尽管如此,人们仍然可以推导出一种流体动力学理论,称为各向异性耗散流体动力学,根据围绕单粒子分布函数$\hat{f}_{0\bf k}$的展开,它通过适当的参数化包含(至少部分)动量各向异性。我们构造这样的展开在能量和动量的各向异性的方向和不可约张量的二维动量子空间正交的流体速度和各向异性的方向的多项式。从玻尔兹曼方程,我们然后推导出一组运动方程的不可约的时刻的偏差的单粒子分布函数从$\hat{f}_{0\bf k}$。通过14阶矩近似截断这一组,我们得到各向异性耗散流体动力学的运动方程。
2016-06-23 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Thermal fluctuations on the freeze-out surface of heavy-ion collisions and their impact on particle correlations
本研究推广重离子碰撞的动力学冻出方案,引入流体场热涨落,结合冲击波参数化与理想共振气体关联函数,探索化学势为零附近的角向净电荷关联,发现近侧峰展宽效应可实验验证。
2022-08-09 hep-ex hep-ph nucl-ex
Exploring the applicability of dissipative fluid dynamics to small systems by comparison to the Boltzmann equation
[背景]利用相对论流体动力学定量描述了RHIC-BNL和LHC-CERN重离子实验数据。甚至p+A和p+p碰撞也显示出可以用同样方式描述的集体行为的迹象。然而,小的系统尺寸和大的梯度应变流体动力学方法的适用性的限制。[目的]需要探索流体动力学在描述小系统的集体行为,特别是椭圆流方面的适用范围。[方法]将相对论流体动力学模拟的结果与纵向助推不变图像中的Boltzmann方程的解进行比较。作为初始条件,研究了几种不同的平衡态物质的横向能量密度分布。[结果]虽然能量和粒子密度分布总体上相当一致,但剪切应力张量的分量对实施细节更敏感。最高的灵敏度表现为受冻结时介质性质影响的量。[结论]对于某些量,如剪应力张量,流体动力学和输运理论之间的一致性扩展到Knudsen数和Reynolds数的倒数区域,在这些区域相对论流体动力学被认为是失败的。
2018-04-25 hep-ph nucl-th
Phenomenological Relativistic Second-Order Hydrodynamics for Multiflavor Fluids
在这项工作中,我们执行的一阶和二阶耗散流体的相对论流体动力学的唯象推导。为了设置阶段,我们开始从能量动量和粒子数守恒方程的理想相对论流体力学的审查。然后,我们继续讨论的匹配条件,以当地的热力学平衡,对称性的能量动量张量,分解的耗散过程,根据其洛伦兹结构,最后,在朗道和Eckart框架中的流体速度的定义。通过这项准备工作,我们首先从熵流方程推导出一阶(纳维-斯托克斯)相对论流体力学,仅保留热力学力的一阶梯度。一个广义形式的扩散项被发现与描述各种口味之间的相对扩散的扩散系数矩阵。然后将寻找耗散项的过程扩展到二阶,以获得耗散通量达到二阶的多味系统的耗散函数的最一般形式。耗散函数现在除了包括以色列-斯图尔特理论中通常的二阶传输系数外,还包括不同风味之间的二阶扩散。从耗散函数的正性要求出发,建立了二阶流体力学的松弛型方程,其特征是各种耗散过程的松弛时间有限,保证了流体动力学的因果性和稳定性。这些方程包含一套完整的非线性项的热力学梯度和耗散通量所产生的熵流,这是不存在于传统的Israel-Stewart理论。
2023-02-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Off-equilibrium corrections to energy and conserved charge densities in the relativistic fluid in heavy-ion collisions
相对论性流体中的耗散过程在高能重离子碰撞产生的热QCD物质的分析中是非常重要的。在这项工作中,我认为耗散修正的能量和保守的电荷密度,这是传统上假设为零,但可能是有限的。因果耗散流体动力学制定在这些耗散电流的存在下。讨论了水动力稳定性与输运系数的关系。然后,我研究他们的现象学后果的观测值的重离子碰撞的数值模拟。结果表明,粒子谱和椭圆流可以明显修改。
2018-10-05 hep-ph nucl-ex nucl-th
Relativistic Dynamics of Non-ideal Fluids: Viscous and heat-conducting fluids I. General Aspects and 3+1 Formulation for Nuclear Collisions
在3+1时空维中建立了相对论性非理想流体动力学.给出了耗散相对论流体力学的时间和三维空间方程,这些方程与非相对论物理中常见的方程相对应。耗散是占应用相对论耗散流体动力学的因果理论。作为一种特殊情况,我们认为没有粘性/热耦合的因果系统的运输/松弛方程的流体。对于物理系统的研究,我们考虑平面几何中的纯(1+1)维展开,(1+1)维球对称({ \em firebarell})展开,(1+1)维柱对称展开和(2+1)维横截面中的柱对称展开({ \em firebarell}展开).的传输/松弛方程给出的耗散通量的空间分量,因为这些是不独立的。独立分量的选择类似于非相对论性方程。
2007-07-31 astro-ph nucl-th