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
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
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
Viscosity and dissipative hydrodynamics from effective field theory
从一个行动的耗散流体动力学的目标,我们研究经典的开放系统的行动,这遵循从通用结构的有效行动的Schwinger-Keldysh封闭时间路径形式主义与两个时间轴和一个加倍的自由度。这种有效行动的核心结构特征是两个时间轴上的自由度之间的耦合。这反映了这样一个事实,即从有效场论的观点来看,耗散是低能量流体动力学自由度的能量损失到环境的积分输出UV自由度。因此,只有流体动力学模式的动力学可能不是守恒的应力-能量张量。在对CTP有效作用量进行一般性讨论后,利用变分原理,从长程流体动力学模的有效Goldstone作用量出发,导出了耗散流体的能量-动量平衡方程。尽管没有守恒的能量和动量,我们表明,我们可以构建一阶耗散的应力-能量张量,并推导出纳维-斯托克斯方程附近的流体动力学平衡。剪切粘度示出在所考虑的经典理论中为零,而体积粘度由有效作用的形式确定。我们还讨论了系统的热力学,分析了系统的熵产生。
2015-05-08 astro-ph.CO hep-ph hep-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
Hydrodynamical evolution of dissipative QGP fluid
在耗散流体动力学的Mueller-Israel-Stewart理论框架下,我们研究了QGP流体的时空演化。为了简单起见,我们只考虑了剪切粘度,忽略了体积粘度和热导率。剪切粘度与流体的膨胀和冷却相反。因此,延长了流体的寿命。我们还发现部分子$p_T$分布是相当平坦的。
2005-04-07 nucl-th
Complete relativistic second-order dissipative hydrodynamics from the entropy principle
我们提出了一个新的推导相对论耗散流体动力学方程,它调用热力学第二定律的熵四电流表示的单粒子相空间分布函数从格拉德的14矩近似。这个推导是完整的意义上说,所有的二阶输运系数是唯一确定在一个单一的理论框架。特别是,这消除了长期存在的模糊性,在松弛时间的体积粘度,从而消除了一个不确定性提取的剪切粘度熵密度比从对抗相对论性重离子碰撞中的各向异性流数据。我们发现,在一维标度展开,这些输运系数防止发生空化,即使在格点量子色动力学估计的体积粘度相当大的值。
2013-02-04 hep-ph 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
Causal dissipative hydrodynamics for heavy ion collisions
简要讨论了相对论性重离子碰撞中因果耗散流体力学的最新进展。讨论了利用STAR的$ϕ$介子数据、椭圆流的中心性依赖、普适标度椭圆流等实验数据对QGP粘滞度随熵比的唯象估计。由于初始条件的不确定性,从流体动力学模型分析中提取的QGP粘度可能具有非常大的系统不确定性。
2011-01-23 nucl-th
Causality of the Einstein-Israel-Stewart Theory with Bulk Viscosity
我们证明,爱因斯坦方程耦合到方程的以色列-斯图尔特型,描述动态的相对论性流体与体粘度和非零重子电荷(没有剪切粘度或重子扩散)动态耦合到重力,是因果关系的全非线性制度。我们还证明了这些方程可以写成一阶对称双曲方程组,这意味着运动方程解的局部存在性和唯一性。我们使用一个任意的状态方程,不做任何简化的对称性或近平衡假设,只需要场的物理自然条件。这些结果为在模拟来自中子星合并的引力波信号时考虑体粘滞效应铺平了道路。
2019-07-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
Relativistic hydrodynamics - causality and stability
相对论耗散流体力学中的因果性和稳定性是重要的概念问题。我们认为因果关系不限于双曲型微分方程组。例如,考虑到理论的物理有效性,热传导方程可以是因果关系。此外,我们提出了一个新的相对论内能的概念,明确区分耗散和非耗散的影响。我们证明,这种选择,我们删除所有已知的不稳定性的线性响应近似的粘性和导热相对论流体。本文应用速度场的Eckart选择。
2007-11-11 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
Relativistic second-order dissipative hydrodynamics at finite chemical potential
从弛豫时间近似下的Boltzmann方程出发,对接近平衡态的分布函数采用Chapman-Enskog展开式,导出了无质量夸克胶子系统的剪应力张量和耗散电荷流的二阶演化方程.在非零化学势下,利用量子统计方法精确地得到了输运系数。我们表明,在弛豫时间近似下,剪切应力张量和耗散电荷电流的二阶演化方程可以解耦。我们发现,对于大的值的化学势与温度的比率,电荷电导率是小的剪切粘度系数相比。此外,我们表明,在弛豫时间近似下,热传导率剪切粘度的比率的限制行为是定性相似的强耦合共形等离子体。
2015-11-17 hep-ph nucl-th
Effects of bulk viscosity on hadron spectra and Hanbury-Brown Twiss radius by the causal viscous hydrodynamics
利用具有剪切和体粘的流体动力学膨胀源($ζ$)研究了RHIC能区Au+Au碰撞的粒子谱和Hanbury-BrownTwiss(HBT)半径.当$ζ$与熵密度$s$之比的宽度较大时,粒子横动量谱和在被测粒子总横动量方向($R_{out}$)与垂直于该方向和束流方向($R_{side}$)上的HBT半径之比$R_{out}/R_{side}$变得稍陡.
2010-01-22 nucl-th
Extending Israel-Stewart theory: Causal bulk viscosity at large gradients
本文提出一类具有体粘滞性的相对论流体模型,在Israel-Stewart理论基础上通过演化方程自动调整,保证大粘性应力下仍保持因果性和对称双曲性,并精确满足热力学第二定律。
2025-04-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
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
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
Entropy production at freeze-out from dissipative fluids
由于剪切粘度在连续冻结出的纵向膨胀耗散流体的熵产生的解决。假设流体动力学描述的有效性,在相互作用的物质的连续去除过程中,我们估计了一个小的熵产生的冻结持续时间的函数和耗散量与非耗散量的比率的情况下,相对论无质量的π介子流体。
2007-09-17 nucl-th
The applicability of causal dissipative hydrodynamics to relativistic heavy ion collisions
我们利用非平衡协变输运理论来确定因果Israel-Stewart耗散流体力学(IS)和Navier-Stokes理论(NS)的相对论重离子物理应用的有效性区域。在0+1D Bjorken方案中考虑了具有2->2相互作用的无质量理想气体,适合于碰撞的早期纵向膨胀阶段。在剪切粘度与熵密度之比η/s ~ const为常数的标度不变情况下,我们发现,如果初始膨胀时间尺度超过输运平均自由程τ 0/τ d 0> ~2的一半,Israel-Stewart理论计算耗散效应的准确度为10%。与纳维尔-斯托克斯方程相同的精度需要大三倍的τ 0/τ d 0> ~6。另一方面,对于由恒定截面驱动的动力学,需要大约50%的τ 0/τ 0> ~3(IS)和~9(NS)。对于RHIC能量s_{NN} **(1/2)~ 100-200 GeV的典型应用,这些限制意味着当eta/s > ~0.15时,甚至Israel-Stewart方法也变得微不足道。此外,我们发现,“天真”近似Israel-Stewart理论,忽略产品的梯度和耗散量,有一个更小的范围内的适用性比Navier-Stokes方程。我们还获得了解析Israel-Stewart和Navier-Stokes解在0+1D,并提出了进一步的测试数值耗散流体动力学代码在1+1,2+1,和3+1D广义守恒定律的基础上。
2008-08-07 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 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
Symmetry energy dependence of the bulk viscosity of nuclear matter
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);CERN(欧洲核子研究组织)
本文研究了核物质体粘滞性对对称能的依赖关系,发现饱和密度下输运量完全由对称能S及其斜率L决定,L的变化可使体粘滞系数改变数个数量级,从而影响中子星潮汐响应,为利用引力波信号约束核对称能提供了新途径。
2025-11-10 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
A new scheme of causal viscous hydrodynamics for relativistic heavy-ion collisions: A Riemann solver for quark-gluon plasma
本文提出了一种用QCD状态方程求解相对论粘性流体力学方程的新算法。该方法基于二阶Goddinger方法,具有较小的数值耗散,是描述高能重离子碰撞中夸克-胶子等离子体的关键.将该算法应用于声波传播、激波管和爆炸波等数值试验问题。在声波传播中,测量了固有数值粘滞系数,并给出了其显式表达式,在存在和不存在物理粘滞系数的情况下,其空间分辨率均为二阶。数值粘度的表达式可以用来确定最大胞尺寸,以便在数值模拟中准确测量物理粘度的影响。
2013-09-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dissipative properties of hot and dense hadronic matter in excluded volume hadron resonance gas model
在排斥体积强子共振气体(EHRG)模型的范围内,利用弛豫时间近似下的相对论Boltzmann方程估计了强子物质的耗散性质,即剪切粘度和体粘滞系数。结果表明,在重子化学势为零时,剪切粘滞熵比($η/s$)随温度的变化而减小,而在重子化学势为有限时,该比随温度的变化规律相同,但接近Kovtun-Son-Starbucks(KSS)界.沿着化学冻结曲线,除了小的初始单调上升之外,比率$η/s$几乎恒定。这一观察可能与实验发现有关,即带电强子的微分椭圆流在较低的质心能量下不会发生显著变化。我们进一步发现,体粘滞系数与熵密度之比($ζ/s$)随温度的升高而减小,但在温度较高的有限重子化学势下,体粘滞系数与熵密度之比有较大的值。沿冻结曲线,$ζ/s$在较低的质心能量处单调减小,然后饱和。
2015-08-21 hep-ph nucl-th
Impact of different extended components of mean field models on transport coefficients of quark matter and their causal aspects
重点分析了Nambu \textendash Jona-Lasinio(NJL)模型的不同扩展,如矢量相互作用、Polyakov环扩展版本(PNJL)和纠缠PNJL(EPNJL)模型对剪切粘度、体积粘度、电导率和热导率等输运系数的影响.我们考虑了在动力学理论弛豫时间近似下得到的输运系数的标准表达式。分析了随温度变化的序参量对输运系数温度分布的影响。因果方面的无质量的情况下,这些不同的平均场模型的扩展组件也picturized,其中近似的下限和上限绘制的剪切松弛时间。
2021-02-23 hep-ph nucl-th
2+1 dimensional hydrodynamics including bulk viscosity: a systematics study
研究了在格点量子色动力学预测的交叉温度$T_{co}\sim 175 MeV$附近具有非零体粘滞系数的粒子对带电粒子横动量谱和椭圆流的影响。采用Israel-Stewart二阶因果耗散相对论流体动力学理论,在假设纵向助推不变性的前提下,模拟了$\sqrt{s_{NN}}$ =200 GeV的Au-Au碰撞中形成的物质的时空演化.系统地比较了理想粘性流体、体粘性流体和剪切粘性流体的温度、横向速度、空间和动量各向异性的演化。使用了两种不同的温度依赖形式的$ζ/s$和常数$η/s$。包括对理想冻出分布函数的体粘和剪切粘修正。用Grad的十四阶矩法计算了体积粘度对冻出分布的耗散修正。从我们的模拟,我们表明,该方法是适用于$ζ/s < 0.005\timesη/s|_{KSS}$的冻结温度为130和160兆电子伏。
2012-02-21 nucl-th
Saturation of elliptic flow and shear viscosity
在2+1维因果耗散流体力学中研究了剪切粘性对椭圆流的影响。椭圆流在粘性动力学中被减少。最小粘性流体($η/s$ =0.08)的因果演化可以解释16- 23%Au +Au碰撞中直到$p_T\approx$ 3.6 GeV的椭圆流的PHENIX数据。相比之下,理想的流体力学,可以解释相同的数据只有$p_T\approx$ 1.5 GeV。$p_T$光谱的识别粒子也更好地解释在最低粘性流体比在理想的动力学。然而,在大$p_T$的椭圆流的饱和没有再现。
2007-10-08 nucl-th
Stability of 1+1 dimensional causal relativistic viscous hydrodynamics
研究了Israel-Stewart理论1+1维解的稳定性。首先,研究了背景温度和体压与平衡压之比的演化规律。然后利用李雅普诺夫直接法研究了线性扰动下系统的稳定性。结果表明,剪切粘度可以减弱相变温度$T_c$附近体相粘度大峰引起的不稳定性。
2010-06-17 nucl-th
Perfect Fluidity of the Quark Gluon Plasma Core as Seen through its Dissipative Hadronic Corona
微分椭圆流和径向流模式的流体动力学预测与Au+Au数据的一致性是表明RHIC产生的强耦合夸克-胶子等离子体sQGP具有近乎完美流体性质的主要证据之一。我们研究了这一结论对sQGP强子化后化学和热冻结的不同流体动力学假设的敏感性。我们发现,如果化学冻结发生在强子化的时间,微分椭圆流的π介子增加适当的时间在强子后期阶段,直到热冻结,并导致与数据的差异。相反,如果化学和热平衡在强子化之后都保持不变,那么每π介子的平均pT会以一种偶然的方式增加,这种方式会使sQGP相的v2(pT)与数据一致,但代价是与强子产额的一致。为了重现强子比、径向流和微分椭圆流的所有数据,sQGP必须以最小的粘度η_Q膨胀,然而,这个粘度甚至大于它的强子日冕的粘度η_H。然而,由于QCD物质两相的熵密度相差很大,sQGP相较大的粘性导致了近乎完美的流体流动,而强子日冕较小的熵密度则严重阻碍了欧拉流体力学的适用性。因此,sQGP的"完美流体“性质不是由于在临界温度Tc处粘度的突然降低,而是由于QCD物质的熵密度的突然增加,因此是解除禁闭的重要标志。
2006-03-08 hep-ph nucl-ex nucl-th
Stress Tensor and Bulk Viscosity in Relativistic Nuclear Collisions
讨论了不同初始条件对应力张量的影响以及体粘滞系数对相对论重离子碰撞中产生的火球的膨胀和冷却的影响。特别是,我们探讨的纵向和横向分量的压力和耗散熵产生的程度在一维,助推不变的流体动力学模型的演变。我们发现,体粘滞性与最近从格点量子色动力学的估计一致,进一步减慢了系统的平衡,但它并没有显着增加产生的熵。
2008-08-30 nucl-th
Dissipative hydrodynamics for relativistic multi-component systems
利用熵原理导出了多组分体系中各组分的二阶耗散流体动力学方程。整个体系的剪切粘度,出现在所有组分的总和方程中,与剪切分压有关,不能被认为是外部参数。我们证明,它是必不可少的解决每个组件的流体动力学方程,而不是作为一个有效的单组分系统与自由参数$η/s$处理的混合物。因此,必须重新检查RHIC和LHC上QGP的$η/s$值的提取。
2011-03-21 hep-ph hep-th 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
Bulk viscosity of superfluid hyperon stars
计算了中子星超流核子-超子物质中非平衡弱过程引起的体粘滞系数。为此,将文[1]中关于超流混合物的耗散相对论流体力学推广到核子和超子都是超流的情况。结果表明,在最一般的情况下(中子、质子、λ和σ ^{-}超子都是超流),非平衡弱过程产生16个体粘滞系数,其中只有3个是独立的。此外,我们还修正了一个广泛使用的非超流核子-超子物质体粘滞系数公式中的一个不准确之处。
2008-06-30 astro-ph nucl-th
Dissipative superfluid hydrodynamics for the unitary Fermi gas
在这项工作中,我们建立了约束的温度依赖性的剪切粘度$η$在超流相的稀费米气体在酉限制。我们的研究结果是基于分析实验,测量后释放的光学陷阱变形云的长宽比。讨论了如何将双流体理论应用于幺正气体,并给出了一个合适的状态方程参数化形式。我们表明,在膨胀实验的正常和超流速度之间的差异仍然很小,可以被视为一个扰动。我们发现,膨胀实验有利于剪切粘度显着降低超流制度。利用指数参数化方法,我们找到了$η(T_c/(2T_F))< 0.37η(T_c/T_F)$,其中$T_c$是临界温度,$T_F$是气体的局部费米温度。
2021-08-01 cond-mat.quant-gas 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
Second order causal hydrodynamics in Eckart frame: using gradient expansion scheme
本文在Eckart标架下,利用梯度展开方法,发展了相对论性非理想流体的二阶因果理论。在保持Mueller-Israel-Stewart形式的基础上,给出了体粘滞系数、剪切粘滞系数张量和热流矢量的一般形式。由于每个通量量明确进行曲率项,我们表明,我们的形式主义发现应用在天体物理学中,特别是在强引力制度。我们阐明了两个这样的应用,即在粘性厚吸积盘也被称为波兰甜甜圈和解决非旋转平衡配置,如中子星。
2020-02-05 gr-qc hep-th nucl-th
Dissipative Relativistic Fluid Dynamics for Nuclear Collisions
在Müller-Israel-Stewart二阶Grad耗散流体理论的基础上,分析了热传导和粘性对重离子碰撞的影响.我们对比的结果,由于Eckart和Landau和Lifshitz的一阶理论,以及由于欧拉的完美(理想)流体。研究了重离子碰撞中产生的π介子气体的能量密度和熵密度的演化。二阶理论的截断版本用于找到耗散量。
2001-05-19 nucl-th
Causal viscous hydrodynamics in 2+1 dimensions for relativistic heavy-ion collisions
使用新开发的(2+1)维粘性流体动力学程序VISH 2 +1,探讨了剪切粘性对超相对论碰撞能量下Cu+Cu碰撞的流体动力学演化和最终强子谱的影响。基于因果的Israel-Stewart形式主义,该代码描述了纵向助推不变系统的横向演化,没有围绕光束方向的方位对称性。剪切粘度被证明是减速的纵向和加速横向流体动力膨胀。对于固定的初始条件,这导致一个更长的夸克-胶子等离子体(QGP)的寿命,更大的径向流在最后的状态,和平坦的横向动量谱的发射强子相比,理想流体动力学模拟。我们发现椭圆流系数v_2对剪切粘度特别敏感:即使是AdS/CFT猜想所允许的最低值eta/s=1/4pi,也足以抑制v_2,对相对论重离子对撞机上的重离子碰撞现象产生重要影响。我们的数值计算结果和早期的分析估计内的爆炸波模型参数化的膨胀火球冻结的粘性效应之间的比较表明,完整的动力学理论导致更严格的限制比剪切粘度η/s,从而支持的概念,即在RHIC创建的夸克-胶子等离子体表现出几乎“完美的流动性”。
2008-05-20 nucl-th
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
Bulk viscosity in heavy ion collision
在相对论粘性流体力学模型中,研究了随温度变化的体粘熵比$ζ/s$和常剪切粘熵比$η/s$对高能重离子碰撞中产生的流体时空演化的影响.利用因果相对论粘性流体动力学的助推不变量Israel-Stewart理论,模拟了二维和一维时间尺度下的流体演化。用Grad的十四阶矩法计算了体积粘度对冻出分布的耗散修正。从我们的模拟,我们表明,该方法是只适用于$ζ/s<0.004$。
2012-01-20 nucl-th
Bulk viscosity and contact correlations in attractive Fermi gases
体积粘度决定了流体动力膨胀过程中的耗散。它在比例不变流体中消失,而非零值量化与比例不变的偏差。对于稀费米气体,体粘滞系数由局域对接触密度的关联函数精确给出。因此,标度不变性完全被对涨落打破。这些波动引起的高温非简并气体的体积粘度的对数项。对于量子简并制度,我报告数值Luttinger-Ward接触相关器和动态体粘度在整个BEC-BCS交叉的结果。发现体积与剪切粘度之比$ζ/η$在量子简并区超过了动力学理论的预测。在超流体相变附近,临界波动会增强体粘滞性,并且对耗散加热、膨胀动力学和声衰减具有可观察到的影响。
2019-11-18 cond-mat.quant-gas nucl-th