A new three-dimensional general-relativistic hydrodynamics code
我们提出了一个新的三维广义相对论流体力学代码，威士忌代码。这套编码综合了过去几年在弯曲时空中爱因斯坦方程和流体力学方程的数值解方面发展起来的专门知识，是几个欧洲研究所合作的结果。我们在这里讨论的能力进行长期准确的演化的线性和非线性动力学孤立的相对论性恒星的代码。
2010-04-22 gr-qc
Relativistic cosmological hydrodynamics
我们研究了相对论性宇宙学流体动力学微扰。我们给出了适用于三个空间曲率的一般符号、宇宙学常数和一般演化背景状态方程的微扰变量的一般大尺度解。大尺度演化的特征是具有一个守恒的规范不变量，它与同动规范中的扰动势（或三空间曲率）相同。
1997-11-29 gr-qc
General-relativistic hydrodynamics of non-perfect fluids: 3+1 conservative formulation and application to viscous black-hole accretion
我们考虑非理想流体的相对论流体动力学，目标是确定一个适合于特殊相对论和一般相对论情况下的数值积分的公式。为此，我们回顾了迄今为止提出的相对论二阶耗散流体动力学的各种配方，并详细介绍了一个特殊的配方，它是完全通用的，因果的，并可以转换成3+1通量保守的形式，作为一个现代数值相对论代码。作为一个例子，我们采用了一种变体，这种制剂限制到一个松弛型方程的整体粘度在一般相对论磁流体动力学代码$\texttt{BHAC}$。在采用1+1维特殊相对论流体动力学的一系列标准和非标准检验公式后，我们考虑了一种新的广义相对论情形，即黑洞的静态球对称粘性吸积.新开发的解决方案$-$，它可以表现出相当大的偏差，甚至从无粘对应$-$可以被用作数值模拟非完美流体弯曲背景的代码的测试平台。
2023-02-24 gr-qc
From polytropic to barotropic perfect fluids in general-relativistic hydrodynamics
考虑了两种广义相对论流体动力学模型：理想流体的自引力静态位形模型和流体在黑洞上的稳态吸积模型。我们将这些模型的原始多方版本得到的分析结果推广到更广泛的正压状态方程。多方解决方案的知识是用来建立在这两种情况下出现的某些特征量的界限。
2006-10-10 gr-qc
Revisiting spherically symmetric relativistic hydrodynamics
在本文中，我们修订了两个经典的例子，相对论流体动力学，以详细说明在流体动力学中常用的数值方法，特别是那些旨在处理冲击，这是基于有限体积近似。我们考虑的两种情况是相对论性爆炸波问题和Tolman-Oppenheimer-Schmidoff星模型的演化，在球对称。在第一种情况下，我们说明了相对论性欧拉方程的实施在一个固定的背景时空，而在第二种情况下，我们还展示了如何耦合的演变的流体的演变的时空。
2012-12-06 gr-qc
General Relativistic Hydrodynamics with Special Relativistic Riemann Solvers
我们提出了一个通用的和实用的程序来解决广义相对论流体动力学方程，使用任何特殊的相对论黎曼解最近开发的描述特殊相对论流动的演变。我们的建议依赖于一个本地的坐标变化的时空度规是本地闵可夫斯基，并允许精确的数值计算的广义相对论流体力学问题，使用的数值工具开发的特殊相对论的情况下，可以忽略不计的计算成本。数值实验结果表明了该方法的可行性。
1998-07-21 astro-ph gr-qc
Cosmological hydrodynamics with relativistic pressure and velocity
我们提出了流体动力学方程与相对论性的压力和速度在弱引力的存在下，在宇宙学的背景。以前我们一直导出Minkowski背景下的弱引力下的狭义相对论流体力学方程。对于相对论性的压力和速度，人们不能通过闵可夫斯基背景下的方程的简单变换导出宇宙学的对应物。在这里，我们提出一个适当的推导。指出相对论压力和速度在引力透镜中的潜在重要性。
2018-10-27 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic Hydrodynamics a brief review of classical and quantum fluids in relativistic astrophysics
这项工作的目的是重新审视相对论流体力学的基本方面，旨在建设第一门课程，在相对论流体力学及其应用天体物理学在本科课程结束和研究生课程开始的水平。我们的目标是介绍更多的基本流体力学的基本概念，通过模型类似于重力理论的超流体，主要适用于天体物理学和宇宙学的暗宇宙。我们回顾了经典流体力学，伽利略对称性及其扩展到洛伦兹对称性应用于流体，使流体与时空的类比。我们研究了动量-能量张量守恒和Hawking-Ellis能量条件。在接下来的几节中，我们将研究量子效应，特别是与超流体有关的量子效应，并将其应用于暗物质。在这项研究中，我们得出结论，超流性是一种可能的方法来消除引力。
2022-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Special relativistic hydrodynamics with gravitation
弱引力下的狭义相对论流体力学是迄今为止文献中所没有的。这种不对称组合是否可能尚不清楚。本文从爱因斯坦的广义相对论出发，导出了在弱引力和远距离作用极限下，完全考虑相对论性速度和压力的Poisson型引力流体力学方程。分析是在最大切片的泊松方程变得比我们以前的研究在零剪切规范简单得多。同时给出了在{\it一般}超曲面条件下的第一后牛顿近似下的流体动力学方程。我们的公式包括各向异性应力。
2016-10-17 astro-ph.CO gr-qc
Implementing fully relativistic hydrodynamics in three dimensions
我们报告我们的完全相对论流体力学耦合到爱因斯坦的场方程在三维空间的数值实现。我们简要回顾了我们的代码开发中的几个步骤，包括我们的爱因斯坦方程和几个测试，证明其优势数值积分的重铸。我们概述了我们的相对论流体力学的实施，并提出了稳定和不稳定的奥本海默-沃尔科夫平衡星，这是一个非常有前途的第一次测试我们的代码的演变的数值结果。
1999-07-28 astro-ph gr-qc
A variational formulation of relativistic hydrodynamics
我们结合陶伯和雷的变分方法到另一个简单的制定完美的流体的相对论流体动力学。
2009-07-23 gr-qc math-ph math.MP
A powerful hydrodynamic booster for relativistic jets
接近光速的速度是在微类星体和活动星系核中观测到的喷流的一个强有力的观测特性，预计这是伽玛暴现象的主要原因。然而，将相对论性喷流增强到如此大的洛伦兹因子的机制本质上仍然未知。最近的广义相对论，多维模拟的祖先短伽玛暴的基础上，我们讨论了一个新的相对论流体力学的效果，可以作为一个有效的助推器在射流。这种效应是纯粹的流体动力学效应，当流中存在与不连续性相切的大速度时会发生，在具有中等初始洛伦兹因子的流中产生洛伦兹因子$Γ\sim 10^2-10^3$或更大。虽然没有牛顿的对应物，这种效应可以很容易地通过最基本的流体动力学流动来解释：即，相对论性黎曼问题
2006-02-20 astro-ph gr-qc
First-order relativistic hydrodynamics is stable
本文在最一般的坐标系下研究了一阶相对论粘性流体动力学中的线性化稳定性。在输运系数的参数空间中，存在一个平衡态扰动稳定的区域。这定义了一类稳定框架，而Landau-Lifshitz框架不在这类框架之列。稳定坐标系的存在表明，粘性相对论流体可以只在温度、流体速度和化学势方面进行合理的流体动力学描述，即与非相对论流体相同的流体动力学变量。或者，它表明以色列-斯图尔特和类似的结构可能是不必要的一个明智的相对论流体动力学理论。
2019-10-18 gr-qc hep-ph hep-th
Numerical simulations of interfaces in relativistic hydrodynamics
我们考虑模型的相对论性物质包含尖锐的界面，跨越该物质模型的变化。这些模型将是相关的中子星地壳，相变，或粘性边界的长度尺度太短，顺利模拟。特别是，我们期待在数值技术，使我们能够发展稳定的接口，接口合并，并为强大的波和冲击相互作用的接口。我们测试这些技术的理想流体力学在狭义和广义相对论简单的状态方程，发现简单的水平集为基础的方法扩展到相对论流体力学。
2009-09-23 gr-qc physics.comp-ph
Relativistic Hydrodynamics in Close Binary Systems: Analysis of Neutron-Star Collapse
我们讨论了最近在（3+1）维广义相对论流体动力学数值模拟中观察到的导致中子星压缩和坍缩的基本相对论物理。我们表明，压缩是由速度依赖的相对论流体动力学项，增加了自引力的恒星。它们也产生相对于双星的共转坐标系的流体运动。我们提出的数值和分析结果证实，这些条款是微不足道的均匀平移或流体动力学时，被约束为刚性共转。然而，当流体动力学是不受约束的，中子星流体松弛到一个压缩的非同步状态，几乎没有净内禀自旋相对于遥远的观察者。我们还表明，潮汐减压效果是远远小于速度依赖的压缩条款。我们讨论了为什么最近几次尝试分析这种效果与约束流体力学或潮汐力的分析没有观察到压缩。我们认为，一个独立的测试，这必须包括无约束的相对论流体动力学足够高的顺序，所有相关的速度依赖项和它们可能的取消。
1998-05-21 astro-ph gr-qc
Luminosity, redshift and gas abundance in general relativistic radiation hydrodynamics
本文在广义相对论辐射流体力学的框架内，在球对称和薄气体近似的假设下，分析了气体在致密中心上吸积的准定常流动。数值研究表明，光度、红移和气体丰度是相关的。这种气体可以构成最亮的低红移源的总质量的三分之一，但对于光度接近爱丁顿极限的源，它的丰度下降到1/30。
2008-06-13 astro-ph gr-qc
Relativistic Viscous Hydrodynamics in the Density Frame: Numerical Tests and Comparisons
本文对密度框架下的一维相对论粘性流体动力学进行数值研究，验证其与QCD动理学理论模拟的一致性及边界稳健性，并与BDNK理论和MUSIC程序进行比较。
2025-02-08 gr-qc nucl-th
Solving 3D relativistic hydrodynamical problems with WENO discontinuous Galerkin methods
不连续Galerkin（DG）方法耦合WENO算法允许高阶收敛光滑的问题和模拟的不连续性和冲击。在这项工作中，我们调查WENO-DG算法的数值广义相对论的背景下，特别是广义相对论流体力学。我们实现了标准的WENO方法在不同的订单，一个紧凑的（简单的）WENO计划，以及一个替代的子细胞进化算法。为了评估不同的数值方案的性能，我们研究了非相对论，狭义相对论和广义相对论的试验台。我们提出了第一个三维模拟的广义相对论流体力学，虽然在一个固定的时空背景下，WENO-DG方法的框架内。最重要的实验平台是一个三维的单TOV星，表明WENO-DG方法可以获得单孤立中子星的长期稳定模拟。
2015-08-28 gr-qc physics.comp-ph
Conformal non-relativistic hydrodynamics from gravity
我们表明，最近构建的全息共形非相对论性理论的流体动力学行为在长距离，并构建在一个长波长近似的流体流动的引力对偶。计算了全息共形非相对论流体的导热系数。相应的普朗特数等于1。
2008-11-26 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
Newtonian hydrodynamic equations with relativistic pressure and velocity
我们提出了一个新的近似，包括完全广义相对论的压力和速度在牛顿流体力学。在弱引力和超距作用极限的假设下，从零剪切规范中的爱因斯坦引力出发，导出了能量守恒、动量守恒和两个泊松方程。在没有引力的情况下，方程显示了适当的狭义相对论极限。我们的近似是互补的后牛顿近似和方程是有效的完全非线性的情况下。
2016-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Riemann Solvers in General Relativistic Hydrodynamics
我们的贡献涉及的三维广义相对论流体动力学方程组的3+1形式主义的框架内的数值解。我们总结了必要的理论成分，以建立一个数值方案的基础上解决当地的黎曼问题。因此，系统的雅可比矩阵的全谱分解，即，本征值和左、右本征向量被明确地示出。另一种方法是使用最近开发的任何特殊相对论黎曼解算器来描述特殊相对论流的演化。我们的建议依赖于当地的坐标变化的时空度规是当地的闵可夫斯基，并允许一个精确的描述数值广义相对论流体力学。
1999-11-03 astro-ph gr-qc
Exploring the relativistic regime with Newtonian hydrodynamics: An improved effective gravitational potential for supernova simulations
我们调查的可能性近似相对论效应的流体动力学模拟恒星核心崩溃和反弹后的演变，使用修改后的引力势，否则标准的牛顿流体动力学代码。讨论了Rampp & Janka（2002）对有效相对论势的不同修正。相应的流体静力学的解决方案进行了比较与TOV方程的解决方案，并与完全相对论的结果与两个不同的代码的流体动力学模拟进行了比较。一个代码适用于一维和二维计算与一个简单的状态方程，并采用修改后的有效相对论性的潜力在牛顿框架或解决广义相对论性场方程的假设下的共形平坦条件（CFC）的三度规。第二个代码允许全面的超新星运行，包括一个微物理状态方程和中微子输运的基础上的解决方案的玻尔兹曼方程及其矩方程。我们提出了用于牛顿规范的自引力流体的有效相对论势的处方，这些处方与球对称的完全相对论解非常一致，与之前发表的近似值相比有了显着的改进。此外，它们也定性地很好地近似了旋转模型的相对论解。
2005-07-13 astro-ph gr-qc
Relativistic formulation of the Hall-Vinen-Bekarevich-Khalatnikov superfluid hydrodynamics
本文利用类似于Bekarevich和Khalatnikov [1]推导Hall-Vinen-Bekarevich-Khalatnikov（HVBK）流体动力学的唯象方法，导出了HVBK流体动力学的相对论模拟。得到的方程描述了一个有限温度的超流液体与分布涡。主要的耗散效应，包括相互摩擦，考虑。建议的流体动力学是需要可靠的模拟超流中子星的动力学性质。
2016-03-01 astro-ph.HE cond-mat.supr-con gr-qc
Transient Relativistic Fluid Dynamics in a General Hydrodynamic Frame
我们提出了一个新的二阶粘性相对论流体力学理论，它不施加任何框架条件上的流体动力学变量的选择。它不同于Mueller-Israel-Stewart理论，包括额外的瞬态自由度，其一阶截断简化为Bemfica-Disconzi-Noronha-Kovtun理论。因果关系和稳定性的条件明确给出的共形制度。作为一个说明性的例子，我们认为Bjorken流解决方案，我们的方程，并确定变量，使流体动力学吸引体现。
2022-07-25 gr-qc hep-th nucl-th
Relativistic hodograph equation for a two-dimensional stationary isentropic hydrodynamical motion
本文导出了二维定常等熵流体动力学运动的相对论速端图方程。对于刚性物质，当声速与光速一致时，该方程的奇异性消失，解在所有速端图平面上都是正则的。
2004-06-24 astro-ph cond-mat.other gr-qc
Relativistic Hydrodynamic Attractors with Broken Symmetries: Non-Conformal and Non-Homogeneous
标准教科书会指出，流体力学需要近平衡才能适用。然而，最近，在动力学理论和全息系统中发现了流体动力学的平衡吸引子解具有高度对称性，这表明可能存在真正的流体动力学平衡外公式。这项工作表明，吸引子的解决方案也发生在非共形动力学理论和空间非均匀系统，潜在的重离子和质子-质子碰撞和相对论流体动力学作为一个整体的实验数据的解释具有重要意义。
2018-01-18 gr-qc hep-th nucl-th
New Relativistic Effects in the Dynamics of Nonlinear Hydrodynamical Waves
在牛顿流体力学和相对论流体力学中，黎曼问题包括计算流体的演化，该流体的初始特征在于具有不同的静止质量密度、压力和速度值的两个状态。当允许流体松弛时，产生三种可能的波型之一，对应于两个非线性流体动力学波在相反方向上的传播。新的影响出现在一个特殊的相对论黎曼问题时，切向速度的初始不连续表面。我们表明，可以通过改变初始切向速度，同时保持初始状态不变，产生从一个波型到另一个波型的平滑过渡。这些特殊的相对论效应是通过相对论性洛伦兹因子的耦合产生的，并且没有牛顿的对应物。
2002-04-23 astro-ph gr-qc physics.flu-dyn
Newtonian Hydrodynamics with General Relativistic Pressure
本文将牛顿流体动力学方程中的广义相对论压力修正项推广到非线性阶：方程（\ref{mass-conservation-Mink}）-（\ref{Poisson-eq-Mink}）。推导是在零剪切规范下基于爱因斯坦引力中宇宙学扰动的完全非线性表述进行的。校正项{ \it different}与文献中基于挥手方式的许多先前建议的形式不同。我们通过与（i）非线性微扰理论、（ii）一阶后牛顿近似和（iii）特殊相对论极限的比较，以及通过检验（iv）与完全爱因斯坦方程的一致性，证实了我们的结果。
2013-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scaling Relations in Two-Dimensional Relativistic Hydrodynamic Turbulence
本文导出了惯性尺度范围内二维相对论性流体动力学湍流的精确标度关系。我们考虑了大尺度的能量级联和小尺度的涡度拟能级联。我们说明了这些关系的湍流弱可压缩流的数值模拟。有趣的是，流体-引力对应关系意味着时空中具有反德西特渐近性的引力场应该表现出类似的标度关系。
2015-10-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Two theorems for the gradient expansion of relativistic hydrodynamics
这封信是专门提供证明的两个声明有关的梯度展开的相对论流体力学。第一种说法是\textit{the ordering of transverse derivatives is irrelevant in the gradient expansion of a non-conformal fluid}。第二种说法是\textit{the longitudinal projection of the Weyl covariant derivative can be eliminated in the gradient expansion of a conformal fluid}。这第二个陈述不适用于曲率张量。在共形的情况下，我们知道Weyl协变导数的排序在梯度展开中是无关的。
2022-01-05 gr-qc hep-ph hep-th
Corrugation instabilities of the Riemann problem in relativistic hydrodynamics
对相对论流体力学中黎曼问题解的波纹不稳定性进行了数值研究，其中流体以非零速度与初始间断相切运动。我们进行模拟的超相对论和理想气体状态方程。我们专注于一组问题，适度的相对论速度，但用尽所有可能的波图案的解决方案。扰动应用于初始不连续的形状。发展的不稳定性仅限于接触不连续周围的区域。冲击波和稀疏波似乎都是稳定的。
2011-04-19 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Explosion of a Minimum-Mass Neutron Star within Relativistic Hydrodynamics
相对论流体力学方程适用于球对称的情况下，拉格朗日形式。它们被用来模拟最小质量中子星的爆炸破裂：这是短伽马射线暴剥离模型的关键组成部分。研究了伴随物质加速到超相对论速度的中子星表面激波爆发。与以前发表的非相对论计算的结果进行了比较。
2022-08-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
New theories of relativistic hydrodynamics in the LHC era
相对论流体力学作为RHIC和LHC上重离子碰撞唯象描述的重要组成部分的成功激发了大量关于其基本方面的理论工作。我们的评论介绍了这些发展的角度来看，根本的微观物理学，使用的语言量子场论，相对论动力学理论和全息。我们讨论的梯度膨胀，流体动力学的现象，以及几种模型的流体动力学演化方程，突出集体长寿和瞬态模式之间的相互作用，在相对论性物质。我们的目标是提供一个统一的介绍这一巨大的主题-这是自然地表示在不同的数学语言-也使我们包括几个新的结果的高阶行为的流体动力学梯度~膨胀。
2017-10-19 gr-qc hep-ph hep-th
