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
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
Shock propagation and stability in causal dissipative hydrodynamics
利用因果耗散流体力学研究了1+1维系统中激波的传播及其稳定性。我们表明,通常的粘度的存在下是不足以稳定的解决方案。这个问题是通过引入一个额外的粘度,这是相关的理论的粗粒化规模解决。
2008-05-12 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
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
Relativistic Dissipative Hydrodynamics: A Minimal Causal Theory
我们提出了一种新的相对论耗散流体力学理论。在这里,我们寻找这样一个理论的最小结构,通过引入不可逆电流的记忆效应,满足协方差和因果关系。我们的理论有一个更简单的结构,因此有几个优点,为实际目的相比,以色列-斯图尔特理论(IS)。它可以很容易地应用于全三维流体动力学计算。我们应用我们的形式主义的Bjorken模型和结果被证明是类似的IS。
2007-03-22 cond-mat.stat-mech hep-ph 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
Extensivity of Irreversible Current and Stability in Causal Dissipative Hydrodynamics
我们推广了因果耗散流体动力学[T. Koide \textit{et al.},Phys. Rev. \textbf{C75},034909(2007)]通过考虑不可逆电流的广泛性而适用于超相对论性机制。新的方程具有抑制粘度影响的非线性项。我们发现,这样的一项是必要的,以保证正定性的惯性项和稳定的数值计算在超相对论性的初始条件。由于粘度的抑制,流体的行为更接近于理想流体的行为。我们的结果与推广的不可逆热力学的结果基本相同,但与Israel-Stewart理论不同。一个可能的起源的差异进行了讨论。
2009-01-26 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Causality Bounds on Dissipative General-Relativistic Magnetohydrodynamics
本文推导了在弯曲时空中具有扩散效应的 Braginskii 磁流体动力学相对论推广满足因果性和强双曲性的充要条件,发现因果性严格限制了非理想效应和动力学不稳定性,对评估超大质量黑洞附近等离子体模拟的有效范围至关重要。
2024-08-30 astro-ph.HE gr-qc 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
Bulk Viscosity and Relaxation Time of Causal Dissipative Relativistic Fluid Dynamics
利用投影算符方法导出了因果耗散相对论流体动力学中体粘滞系数$ζ$和相应的弛豫时间$τ_Π$的微观表达式。在将这些公式应用于π介子流体时,我们发现,为了得到一致的结果,应该采用可重整化的能量动量张量。在手征微扰理论的首阶近似下,弛豫时间在QCD相变附近增强,$τ_Π$和$ζ$关系为$τ_Π=ζ/[β\{(1/3-c_{s}^{2})(ε+P)-2(ε-3P)/9\}]$,其中$ε$、$P$和$c_{s}$分别为能量密度、声压和声速.预测的$ζ$和$% τ_Π$应满足所谓的因果关系条件。我们将我们的结果与Israel和Stewart的动力学计算结果以及弦理论的结果进行了比较,并确认这三种方法都符合因果关系条件。
2010-10-21 cond-mat.stat-mech hep-ph 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
Causality of polarizeable dissipative fluids from Lagrangian hydrodynamics
本文通过拉格朗日流体力学分析了含自旋、剪切与体粘度及其弛豫时间的流体色散关系的因果性,发现极化与粘度弛豫尺度相互作用会降低有效粘度、延长弛豫时间并约束群速度,进而影响强相互作用物质唯象学。
2025-08-10 hep-ph hep-th nucl-th
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
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
Applicability of viscous hydrodynamics at RHIC
在早期的工作中(arXiv:0808.0953),我们建立了因果Israel-Stewart粘性流体动力学仅在RHIC应用中在非常低的剪切粘度4 pi eta_s / s < ~ 1.5-2时是准确的。我们在这里表明,该区域的适用性显着减少,如果体积粘度在动态中发挥作用。
2009-09-29 nucl-th
Shear viscosity, Bulk viscosity and Relaxation Times of Causal Dissipative Relativistic Fluid-Dynamics at Finite Temperature and Chemical Potential
利用投影算符方法,在有限温度和有限化学势下,得到了因果耗散相对论流体动力学的剪切粘度$η$、体粘度$ζ$以及相应的弛豫时间$τ_π$和$τ_Π$的微观表达式.有限化学势计算的非平凡性归因于体粘滞压力算子定义的任意性,我们表明,当体粘滞压力算子定义$Π$选择适当时,其比值$ζ$/$τ_Π$的首阶结果与化学势为零时得到的比值一致.我们进一步讨论了记忆函数的无时间卷积近似的物理意义,并采用它导出了主要公式。我们发现TCL近似适当地违反了时间反演对称性,并导致与van Hove得到的量子主方程一致的结果。此外,这种近似可以重现的传输系数的精确关系,通过使用由Kadanoff和Martin导出的f-和规则。我们的方法也可以重现Baier等人的结果。(2008)参考\cite{con},通过考虑TCL近似的下一阶校正,尽管该校正引起若干问题。
2012-08-09 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Dissipative effects from transport and viscous hydrodynamics
我们比较了2->2协变输运理论和因果Israel-Stewart流体力学在2+1D纵向推进不变几何中的RHIC初始条件和共形e = 3 p状态方程。对于小的剪切粘度与熵密度比eta/s ~ 1/(4 pi),以及大的截面σ ~ 50 mb,碰撞区中心的压力演化和两种理论的最终微分椭圆流v2(pT)非常吻合。这个协议的一个关键是保持以色列-斯图尔特运动方程中的所有条款。我们的研究结果表明,在RHIC的Israel-Stewart耗散流体力学的适用性,提供了良好的前景热和致密的夸克胶子物质的剪切粘度确实是非常小的相关温度T ~ 200-500 MeV。
2008-06-09 nucl-th
Effects of causality on the fluidity and viscous horizon of quark-gluon plasma
应用二阶Israel-Stewart-M $\ddot{u}$ ller相对论流体力学模型研究了相对论流体中的因果关系对声振荡的影响。导出了非零温度下剪切粘度、体积粘度和热导率与化学势之间的因果色散关系。这些关系已被用来研究夸克-胶子等离子体(QGP)在有限温度($T$)下的流动性。作为二阶理论的极限情况,得到了一阶耗散流体力学的结果。因果关系对转捩点附近的流动性和粘性层的影响是显著的。我们观察到,因果关系的包含减少了QGP的流动性。在因果流体力学中引入大磁场改变了QGP的流动性
2018-05-22 nucl-th
Nonlinearly Causal General-Relativistic Two-Fluid Dissipative Magnetohydrodynamics
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出广义相对论19矩耗散磁流体动力学表述,推导非线性因果条件,开发高性能激波捕获格式,并验证于黑洞吸积等场景,捕获重联率等关键特征。
2026-09-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Relaxation Time and Relaxation Function of Quark-Gluon Plasma with Lattice QCD
我们提出了一种方法,使基于QCD计算的因果和耗散流体动力学方程推导出的以色列和斯图尔特的耗散电流的弛豫时间。我们指出Israel-Stewart方程作为因果耗散流体动力学方程并不是唯一的,因果耗散流体动力学方程的形式取决于反映系统中元激发性质的谱函数的形状.我们的方法利用弛豫函数,它可以从QCD使用线性响应理论计算。我们表明,弛豫函数可以从一个谱函数的耗散电流的微观表示。我们还表明,Israel-Stewart方程是可以接受的,只要计算的松弛函数是近似的指数阻尼函数,和松弛时间可以得到其阻尼时间常数。本文以由粲夸克和胶子组成的等离子体的重子数耗散流为例,首次用猝灭格点量子色动力学和最大熵方法导出的谱函数计算了等离子体的弛豫函数。计算的弛豫函数显示出强振荡阻尼行为,这是由于粲化矢量强子$J/Ψ$在QCD中的退禁闭相变温度以上仍然存在。这一结果表明Israel-Stewart方程对粲夸克-胶子等离子体的重子数耗散流的适用性是值得怀疑的。本文提出了一种改进Israel-Stewart方程的思路,即导出与强振荡阻尼松弛函数相一致的流体动力学方程。
2008-06-09 hep-lat nucl-th
Causality and stability analysis of first-order field redefinition in relativistic hydrodynamics from kinetic theory
在这项工作中,因果关系和稳定性的一阶相对论耗散流体动力学理论,重新定义的流体动力学领域的第一原理微观估计,已被分析。采用Chapman-Enskog迭代法求解相对论性输运方程的一般梯度展开法。其次,动量依赖弛豫时间近似(MDRTA)已被用来量化的碰撞项的分析估计的场修正系数从动力学理论。在线性区域,在局部静止坐标系中,色散关系被观察到产生因果传播模式。然而,因果性和不稳定性再次出现时,一个提升的背景被认为是线性分析。这些事实指出了从动力学理论中提取因果和稳定的一阶流体动力学方法的相关方面,并指出了构建具有适当理由的有效一阶理论的适当方法。
2022-03-21 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
Causal and Stable Relativistic Hydrodynamic Fluctuations
本文提出一种计算相对论流体力学系统噪声关联子的新方法,并将其应用于一般框架下的 Israel-Stewart 理论,以判断流体力学框架是否与热涨落一致。
2024-02-20 hep-ph nucl-th
Relativistic fluctuating hydrodynamics with memory functions and colored noises
通过强调非线性和因果关系,建立了包含水动力波动的相对论耗散流体动力学。作为因果关系的结果,耗散电流成为动力学变量和噪声出现在本构方程的积分形式应该是有色的涨落耗散关系。然而,当噪声被假定为高斯噪声时,噪声在其微分形式上是白噪声。所得到的微分方程组在相对论性脉动流体力学的数值实现中是非常有用的。
2013-04-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Linearly stable and causal relativistic first-order spin hydrodynamics
本文从动理学理论推导一阶耗散自旋流体力学方程,并通过特定匹配条件证明其在任意洛伦兹参考系中线性因果稳定。
2023-09-22 hep-th nucl-th
An expedition to the islands of stability in the first-order causal hydrodynamics
最近提出的洛伦兹不变性的稳定性和信号传播的速度之间的连接已被测试的一阶相对论耗散流体动力学理论。在不同的参考系的稳定性情况下,只有在信号传播尊重因果关系的情况下,才能相互一致,这一事实已明确建立的理论,这是微观推导出的协变动力学方程,在一般的流体动力学框架与任意的动量依赖的相互作用。
2023-01-23 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
A stable and causal model of magnetohydrodynamics
在宇称不变性和离散电荷对称性的假设下,建立了一阶耗散磁流体力学理论。我们研究了阿尔文和磁声波的模式谱以及带隙激发的谱,并推导出对输运系数的限制,使得具有恒定磁场的通用平衡态在线性扰动下是稳定的和因果的。我们解决了这些限制的一个特定的状态方程,并表明存在一个大家庭的流体动力学框架,使线性波动稳定和因果关系。这个理论不需要引入新的动力学自由度,因此是一个有前途的和更简单的替代穆勒-以色列-斯图尔特型理论。结合对输运、熵产生和久保公式的详细分析,本文提出的理论非常适合于研究从重离子碰撞到天体物理的各种背景下的耗散效应。
2022-10-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Stable First-order Particle-frame Relativistic Hydrodynamics for Dissipative Systems
首次在粒子框架(Eckart框架)中提出了一个稳定的一阶相对论耗散流体动力学方程。这个方程实际上是由作者和一位合作者从相对论性玻尔兹曼方程推导出来的。我们证明了平衡态相对于我们的流体动力学方程在粒子框架中描述的时间演化是稳定的。我们的方程可能是一个适当的起点,为建设二阶因果相对论流体力学,以取代Eckart的粒子流理论。
2008-02-05 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
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
A Fast Numerical Scheme for Causal Relativistic Hydrodynamics with Dissipation
本文基于Israel-Stewart理论,发展了一种稳定、快速的相对论耗散流体力学数值格式。Israel-Stewart理论是相对论流体力学中耗散的稳定的因果描述,但它包含了组分粒子碰撞的时间尺度的弛豫过程,引入了刚性方程,使得实际数值计算困难。在我们的新方案中,我们使用Strang的分裂方法,并使用分段精确解来解决极短的时间尺度问题。此外,由于我们将计算分为无粘步骤和耗散步骤,黎曼求解器可以用于获得无粘步骤的数值通量。黎曼解算器的使用使我们能够非常准确地捕捉冲击波。简单的数值例子。本方案可应用于天体物理和核物理的各种高能现象。
2011-06-09 astro-ph.HE astro-ph.IM nucl-th
Causality of fluid dynamics for high-energy nuclear collisions
耗散相对论性流体动力学并不总是因果关系,在某些情况下可能有利于超光速信号传播。另一方面,高能核碰撞具有QCD的微观描述,并有望遵循狭义相对论的因果原理。我们讨论在何种条件下的流体演化的径向膨胀是双曲线的,以及如何编码的解决方案的属性在相关的特征曲线。如果特征速度小于光速,则膨胀动力学在相对论意义上是因果的。我们从这个约束得到一个具体的不等式,并讨论它如何可以被违反某些初始条件。我们认为,因果关系构成了相对论流体动力学的适用性的约束。}
2018-05-22 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
The causality and stability of relativistic spin-hydrodynamics
我们研究了包含自旋自由度作为流体动力学场的相对论流体动力学的因果性和稳定性。为此,我们考虑两个具体的自旋流体动力学模型。静态背景下的线性模分析表明,一阶耗散自旋流体动力学仍然是非因果的,并允许不稳定性。此外,还发现流体力学中自旋场的引入会导致系统中出现新的线性模。这些新的模式也表现出不稳定性和因果行为。我们在这里考虑的自旋流体动力学的第二个模型等价于一个特殊的二阶常规流体动力学,没有耗散效应。对于静态背景,发现该模型的线性模式只支持声波。然而,当背景有恒定的涡度,那么模式承认在某些情况下的不稳定性和因果关系。研究发现,自旋动力学对流体的流体动力学响应有影响。这些发现指出,需要一个因果和稳定的理论与自旋作为一个流体动力学场来描述自旋极化流体。
2023-03-24 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-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
Relativistic Dynamics of Non-ideal Fluids: Viscous and heat-conducting fluids II. Transport properties and microscopic description of relativistic nuclear matter
在相对论性耗散流体动力学的因果理论中,需要满足状态方程和其他热力学性质(例如流体的二阶系数)的条件,以保证流体扰动因果传播并服从双曲方程。因果理论中的二阶系数,即耗散自由度的弛豫时间和不同形式耗散之间的耦合常数(弛豫长度),分别给出了部分子和强子系统。这些系数涉及相对论热力学积分。积分一般情况下,也为不同的制度在温度-化学势平面。结果表明,对于给定的状态方程,这些二阶系数不是附加参数,而是由状态方程决定的。本文还给出了从相对论性非理想流体动力学计算冻结粒子谱的公式。
2007-07-31 astro-ph nucl-th
Dissipative hydrodynamic effects on the quark-gluon plasma at finite baryon density
在高能重离子碰撞中,夸克-胶子等离子体表现为相对论粘性流体。我发展了一个有限重子密度下的因果耗散流体动力学模型来估计RHIC和LHC的净重子快度分布。净重子数被发现携带到前向快度的流动,有效地提高了碰撞的透明度。这表明,产生热介质所需的能量可能比实验数据所暗示的要大。此外,分布可以是敏感的重子耗散一样多的剪切和体积粘度。
2013-01-12 hep-ph nucl-ex nucl-th
Causal UV completions of relativistic hydrodynamics
Ghent University(根特大学)
本文研究了相对论流体动力学的有效场论固有非因果性,并提出通过引入瞬时紫外模式来恢复因果性,同时探讨了非流体动力学模式的出现和限制。
2026-07-09 hep-ph hep-th math-ph
Causality and stability analysis for the minimal causal spin hydrodynamics
本文对直到二阶的最小扩展自旋流体动力学进行了因果性与稳定性线性分析,证明一阶理论非因果且不稳定,推导了二阶最小因果自旋流体动力学的稳定性条件,并发现有限波矢处的稳定性破坏现象。
2023-11-22 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 magnetohydrodynamics from kinetic theory
Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学)
基于相对论Boltzmann-Vlasov方程和14矩近似,推导了强电磁场下相对论耗散磁流体动力学的因果二阶方程,揭示了磁场诱导的各向异性输运和耗散振荡。
2026-07-01 astro-ph.HE hep-th nucl-th
Causal Electric Charge Diffusion and Balance Functions in Relativistic Heavy Ion Collisions
用Cattaneo形式的耗散部分电流研究了高能重离子碰撞中电荷涨落的传播和扩散。与普通扩散方程相反,这种形式限制了电荷传播的速度。在简单的1+1维Bjorken流体动力学模型中,考虑了涨落耗散定理中唯一的噪声项,计算了带电强子的平衡函数.限制电荷波动的传播速度增加了高度,并减少了这些平衡函数的宽度时,绘制速度。我们还估计了AdS/CFT理论的相关扩散时间常数的数值。
2017-10-09 nucl-ex nucl-th
Causality and stability in first-order conformal anisotropic hydrodynamics
该研究构建了推广Bemfica-Disconzi-Noronha-Kovtun框架的相对论共形不带电流体一阶耗散各向异性流体力学理论,推导了因果性对输运系数的约束,验证了其因果稳定性,并应用于Bjorken流分析早期吸引子的约束条件。
2023-10-04 hep-ph hep-th 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
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
Hydrodynamic theories for a system of weakly self-interacting classical ultra-relativistic scalar particles: causality and stability
本文研究经典极端相对论标量粒子系统中三种相对论耗散流体动力学理论的因果性与稳定性,证明Navier-Stokes理论非因果不稳定,而BDNK和二阶瞬态理论在特定条件下可因果稳定。
2023-11-13 hep-th nucl-th
Fluctuating relativistic dissipative hydrodynamics as a gauge theory
我们认为,不同配方的流体动力学有关的不确定性,在当地的热力学和流体动力学变量的定义。我们表明,这种模糊性可以通过查看不同的配方的流体力学作为特定的“规范的选择”,导致相同的物理行为的系统。以体积粘度为例,我们表明Bemfica-Disconzi-Noronha-Kovtun(BDNK)和Israel-Stewart流体动力学是这种类型的特殊“规范选择”,与热力学和流体动力学变量的明确定义的变换相关。我们认为,这种规范的模糊性是必要的,以确定随机流体动力学演化的因果关系和猜想,它可以解释流体动力学的适用性以外的预期制度的有效性,因为远离平衡和接近平衡可能是相关的,通过这种类型的转换。
2022-05-02 hep-ph hep-th nucl-th
Solving the heat-flow problem with transient relativistic fluid dynamics
Israel-Stewart理论是相对论耗散流体动力学的一种因果的、稳定的表述。在剪应力变得重要的情况下,这个理论已被证明能很好地描述相对论性流体的动力学行为。原则上,它也应该适用于热流变得重要的情况。然而,它已被证明,有情况下,以色列斯图尔特理论不能再现与热流相关的现象。在本文中,我们推导出一个相对论耗散流体动力学理论,它提供了一个很好的描述所有的耗散现象,包括热流。我们明确证明了这一点,通过比较这个理论与相对论性玻尔兹曼方程的数值解。
2012-07-30 hep-ph hep-th nucl-th