New Developments in Relativistic Fluid Dynamics with spin
本文简要回顾了自旋流体力学的发展，重点介绍了自旋流体力学在相对论性重离子碰撞中的应用。特别地，我们讨论了具有自旋的理想流体的流体力学公式和一阶粘性修正，并讨论了自旋动力学系数的计算。最后，我们将考虑自旋的相对论流体力学应用到相对论重离子碰撞中，计算了$Λ$ -粒子的自旋极化。
2021-04-28 hep-ph nucl-th
Fluid dynamics for relativistic spin-polarized media
本文简要回顾了自旋为1/2的粒子组成的极化系统的相对论理想流体力学的新框架的基本特征。使用这种方法，我们数值研究的稳定性的一个固定的涡状解决方案，代表全球平衡的旋转介质。
2018-10-03 hep-ph nucl-th
Exact solutions of relativistic perfect fluid hydrodynamics for a QCD equation of state
本文首次将相对论性理想流体动力学的一类精确解析解推广到任意温度依赖的状态方程。我们研究了这类解的特殊情况，特别地，我们给出了由格点量子色动力学计算确定的状态方程的流体力学解。我们还讨论了这些解决方案的现象学相关性。
2012-05-27 hep-ph nucl-th
Interaction and heat exchange in two-component relativistic fluid
考虑了两组分相对论流体模型，并概述了流体组分之间耦合的热性质。这种热耦合是造成流体复合物的非理想性的原因，其中部件不是完全独立的。颗粒之间的相互作用只反映在各组分的状态方程中，而不涉及流体组分之间的耦合，不影响流体动力学运动。对任意相互作用系统，给出了一般形式的二流体分解。
2011-08-12 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Dynamics of relativistic spin-polarized fluids
我们简要地回顾了一个新的相对论性流体动力学框架的基础上极化系统的粒子自旋一半。使用这种方法，我们数值研究类似于在高能重离子碰撞中产生的旋转介质的自旋极化的动力学。
2018-12-17 hep-ph nucl-th
Vorticity and magnetic field production in relativistic ideal fluids
在相对论理想流体力学框架下，研究了相对论理想流体中涡量和磁场的产生机制。证明了在不带电的流体中，热涡量总是满足开尔文定理，并且环量是守恒的。然而，在带电流体中，熵梯度和流体速度梯度之间的相互作用可以产生涡量和磁场。特别是在多重带电流体中，即使熵分布均匀，不均匀的电荷密度比与流体速度梯度的相互作用也能产生涡量和磁场，这为相对论等离子体或早期宇宙中涡量和磁场的产生提供了另一种机制.
2015-01-26 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
The onset of fluid-dynamical behavior in relativistic kinetic theory
在这篇论文中，我们讨论了相对论动力学理论中关于查普曼-恩斯科格展开的高阶行为的最新发现。结果表明，这一系列的权力的克努森数的Bjorken膨胀流体的情况下，在弛豫时间近似的玻尔兹曼方程描述的收敛半径为零。这种分歧源于存在的非流体动力学模式，这给非微扰贡献的克努森系列。
2017-04-17 hep-ph nucl-th
Jet-medium interaction and conformal relativistic fluid dynamics
基于共形流体动力学的半解析解，发展了一种研究相对论性流体中传播的外部硬部分子能量沉积的逐模响应的形式。计算了射流与介质相互作用产生的软粒子，研究了不同相对论性射流方向和不同比剪切粘度值$η/s$时粘性介质的反冲。
2017-12-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
Anisotropic fluid dynamics in the early stage of relativistic heavy-ion collisions
提出了各向异性流体动力学的一种形式。它被设计用来描述具有各向异性压力的增压不变系统。这样的系统预计将在相对论性重离子碰撞的早期阶段产生，当时的时间尺度太短，无法实现横向和纵向自由度的相等热化。该方法是基于能量动量和熵守恒定律，并可被视为一个最小的推广的助推不变的标准相对论流体动力学的理想流体。我们展示了如何的形式主义可以用来描述系统的各向同性（从初始状态没有纵向压力的最终状态具有相等的纵向和横向压力的过渡）。
2008-06-13 hep-ph 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
Relativistic hydrodynamical model in the presence of long-range correlations
本文讨论了在相对论流体胞尺度上动力学长程关联的影响。结果表明，流体力学模型中引入的流体元素之间的这种相关性导致了流体的弱耗散和粘性。讨论了长程关联对熵流的影响。
2010-01-25 hep-ph nucl-th
Relativistic fluctuations in stochastic fluid dynamics
本文围绕相对论流体中的非高斯涨落动力学，介绍并讨论了一种协变描述的最新理论形式体系。
2024-02-28 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-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
Non-Newtonian Properties of Relativistic Fluids
我们表明，相对论流体的行为作为非牛顿流体。首先，我们讨论了扩散方程中的非因果传播问题，并引入了修正的Maxwell-Cattaneo-Vernotte（MCV）方程。利用修正的MCV方程，我们得到了因果耗散相对论（CDR）流体动力学，其中不存在无限速度的非物理传播。我们进一步指出，违反因果关系和不稳定性的问题是密切相关的，相对论性的纳维-斯托克斯方程作为相对论性流体理论是不够的。最后，讨论了计算CDR流体动力学输运系数的新的微观公式。微观公式的结果与玻尔兹曼方程的结果一致，即，格拉德矩法。
2010-09-23 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Spinodal amplification of density fluctuations in fluid-dynamical simulations of relativistic nuclear collisions
扩展以前开发的两相状态方程，我们模拟头上的相对论铅铅碰撞与流体动力学，增加了有限范围的条款，并研究相结构的重子密度的演变的影响。对于碰撞能量，使系统的大部分进入机械不稳定的旋节区域的相图，密度的不规则性被显着放大。所得的密度结块可被利用作为相变的信号，可能通过增强复合颗粒的生产。
2012-10-12 hep-ph nucl-th
Three-Fluid Simulations of Relativistic Heavy-Ion Collisions
本文建立了一个描述入射能量在几~ 200 A $\sim$ GeV之间的重离子碰撞的相对论三流体三维流体动力学模型。除了两个重子丰富的流体，模拟相互减速的目标和抛射体核子的逆流，新的模型纳入了第三个，减速重子自由流体由这个减速重子物质的演变。不同的状态方程，包括那些与解除禁闭相变，被处理。一个合理的协议与实验所示的质子快度谱，它们依赖于碰撞中心和束能量。
2003-09-05 hep-ph nucl-th
Fluid dynamical equations and transport coefficients of relativistic gases with non-extensive statistics
我们推导出流体动力学方程的非广泛玻尔兹曼输运方程与Tsallis的非广泛熵公式一致。我们评估运输系数采用弛豫时间近似和调查的非广泛的影响，在相对论能量，如热导率，剪切和体积粘度的领先阶耗散现象。
2012-01-28 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Causality and dissipation in relativistic polarizeable fluids
本文分析了在极化介质中理想流体极限的因果关系的破裂。我们表明，恢复因果关系的松弛项连接涡度和极化，类似于以色列-斯图尔特长期连接粘性力和梯度，是必需的。这项提供了具有极化性的局部热化相对论性介质必须具有的最小耗散量，与其潜在的自由度无关。对于铁磁材料的红外因果模式仍然存在，我们解释为银行卡舍模式信号自发磁化。有了这些成分，我们提出了一个候选人的完全因果拉格朗日的相对论极化系统附近的完美流体极限。
2019-08-28 hep-ph hep-th nucl-th
Sound waves and vortices in a polarized relativistic fluid
我们扩展了有效的理论方法的理想流体的极限，流体的极化是非零的。在描述和激发运动方程后，我们将它们展开到流体静力极限附近，得到声波和涡旋自由度。我们讨论了极化的存在如何影响理想流体极限的稳定性和因果关系。
2017-10-05 hep-ph hep-th nucl-th
Fluidity and supercriticality of the QCD matter created in relativistic heavy ion collisions
本文讨论了在超相对论重离子碰撞中产生的热而致密的QCD物质的流动性，并与其它流体作了比较，特别指出了它可能的超临界性。在研究了从热力学和流体动力学角度比较非相对论性和相对论性流体的适当方法之后，我们提出了一种新的流动性度量，该度量对临界流体的显著多样性具有一定的普适性。然后，我们证明，在其超临界状态的流体有其流动性大大增强。这可能暗示了在$\sqrt{s}=200 \rm AGeV$质心能量处的重离子碰撞中产生的QCD物质的看似良好的流动性与该物质相对于QCD相图上临界终点的超临界性之间的可能关系。基于这样的观察，我们预言在LHC能量的重离子碰撞中产生的物质具有更好的流动性，而在某些较低的束流能量下，这种良好的流动性将丧失。最后，基于我们的判据，我们分析了不同能量下重离子碰撞中火球演化的流体动力学描述的适用性。
2010-01-08 hep-ph nucl-ex nucl-th
Fluid turbulence and eddy viscosity in relativistic heavy-ion collisions
本文导出了具有相对论性状态方程的可压缩湍流的涡粘性。可压缩性允许的声音模式，但在剪切模式中的涡粘性被发现是相同的不可压缩流体。对于两个空间维度（这是相对论性重离子碰撞动力学的相关情况），剪切模式中的涡动粘度为负，将有效粘度降低到其微观值以下。这可以解释在RHIC中发现的微小粘度。推测了大型强子对撞机实验上可获得的椭圆流系数的含义。
2007-10-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
Exact spin polarization of massive and massless particles in relativistic fluids at global equilibrium
本研究拓展了相对论流体中粒子自旋极化的线性阶表达式，通过解析延拓与级数求和得到任意自旋、有质量及无质量自由粒子的精确自旋极化形式，并探讨了其在相对论重离子碰撞Λ超子极化中的现象学意义。
2023-06-15 hep-ph hep-th nucl-th
Nonlinear perturbations for dissipative and interacting relativistic fluids
我们发展了一种协变形式来研究耗散和相互作用的相对论性流体的非线性扰动。我们推导出非线性演化方程定义为线性组合的空间梯度的局部数量的e-折叠和一些标量表征的流体，如能量密度或粒子数密度的各种covectors。对于相互作用的流体，我们分解成绝热和熵分量的扰动，并推导出它们的耦合演化方程，恢复和扩展的线性理论的背景下获得的结果。对于非耗散和非相互作用的流体，这些演化方程减少到我们在最近的工作中得到的守恒方程。我们还说明了几何意义的余向量，我们已经介绍。
2006-02-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Gyrohydrodynamics: Relativistic spinful fluid with strong vorticity
基于熵流分析，我们建立了一个相对论（准）流体动力学框架，称为回转流体动力学，来描述强涡度下自旋多体系统的流体动力学。该框架将最近发展的自旋流体力学推广到自旋密度在导数中处于领先阶但由于其量子性质而被另一个小参数普朗克常量$\hbar$抑制的区域。我们的分析表明，完整的一阶本构关系的回转流体动力学涉及17个输运系数和高度各向异性。
2022-06-21 hep-ph hep-th nucl-th
Massively parallel simulations of relativistic fluid dynamics on graphics processing units with CUDA
相对论性流体动力学是相对论性重离子碰撞中产生的夸克-胶子等离子体的动力学模拟的主要组成部分。具有波动初始条件的夸克-胶子等离子体的全三维耗散动力学的模拟在计算上是昂贵的，并且通常需要一定程度的并行化。在本文中，我们提出了一个GPU实现的Kurganov-Tadmor算法，解决了3+ 1维相对论粘性流体动力学方程，包括体积和剪切粘度的影响。我们证明，由此产生的基于CUDA的GPU代码是大约两个数量级的速度比相应的串行实现的Kurganov-Tadmor算法。我们验证代码使用（半）分析测试，如相对论激波管和Gubser流。
2016-08-23 hep-ph nucl-th physics.comp-ph
Instabilities in relativistic two-component (super)fluids
我们研究了具有非零流体速度的双流体系统，并计算了它们的声模，这表明了各种不稳定性。对于两个零温超流体的情况下，我们采用一个微观场理论模型的两个耦合玻色子场，包括夹带耦合和非夹带耦合。本文系统地分析了各种不稳定性的发生，指出动力学双流不稳定性只能发生在朗道临界速度之后，即，在一个能量已经不稳定的政权。一个定性的差异被发现的情况下，两个正常的流体，其中某些横向模式遭受两个流的不稳定性在一个积极稳定的制度，如果有夹带之间的流体。由于我们的工作在一个完全相对论的设置，我们的结果是非常普遍的和潜在的相关性（超）流体在中子星，在非相对论的限制，我们的结果，在实验室中。
2016-01-25 astro-ph.SR cond-mat.quant-gas hep-ph
A new approach to stochastic relativistic fluid dynamics from information flow
针对相对论流体动力学中的热涨落问题，本文利用信息流构建了一种兼具因果性与稳定性的新形式体系，导出观察者无关的噪声关联子及有效作用量。
2023-12-12 hep-ph hep-th nucl-th
Landau and Eckart frames for relativistic fluids in nuclear collisions
在相对论性核碰撞中产生的夸克物质被解释为一种近乎完美的流体。最近的努力，探索其有限密度特性的束流能量扫描程序激励一个重新审视的问题，局部静止框架固定在非平衡流体动力学。我首先调查完整的二阶相对论性流体力学的朗道和Eckart框架。然后通过流体动力学数值模拟研究了相对论核碰撞中框架选择对流动观测量的影响。结果表明，在Landau和Eckart坐标系下，粒子流可以是不同的，但当考虑非平衡动力学冻结时，带电粒子和净重子快度分布基本上与坐标系无关。
2019-07-12 hep-ph nucl-ex nucl-th
Relativistic Viscous Fluid Dynamics and Non-Equilibrium Entropy
流体动力学对应于物质在长波长极限下的动力学。在电荷密度为零的相对论系统中，写下梯度（长波长）展开到第二阶的所有项，可以得到剪切和体积粘度存在下流体的最一般（因果）运动方程，以及非平衡熵流的结构。要求非平衡熵流的散度为正，就把它的某些系数与进入运动方程的系数联系起来。我评论这些结果的可能应用保形和非保形流体。
2010-01-22 gr-qc hep-ph hep-th
Kadomtsev-Petviashvili equation in Relativistic Fluid Dynamics
Kadomtsev-Petviashvili（KP）非线性波方程是Korteveg-de Vries（KdV）方程的三维推广。给出了在相对论流体动力学中如何得到圆柱形KP（cKP）和圆柱形KP。得到的KP方程描述了零温下强相互作用夸克-胶子等离子体（sQGP）中重子密度扰动的演化。我们还显示在这两种情况下的KP方程的解析孤立波解。
2012-09-17 hep-ph math-ph math.MP
Consistency of field-theoretical and kinetic calculations of viscous transport coefficients for a relativistic fluid
用场论和动力学方法计算了因果相对论耗散流体动力学的输运系数。我们发现Israel和Stewart的传统动力学计算结果得到了修正。新的粘性输运系数的表达式同意在场论方法中得到的结果时，从对创建和湮灭的贡献被忽略。
2010-03-03 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Relativistic theory of the viscosity of fluids across the entire energy spectrum
本文基于相对论朗之万方程和非仿射线性响应理论，推导出覆盖从非相对论到超相对论整个能量谱的流体黏度一般理论，揭示了相对论增强机制，并在超相对论极限下给出黏度随温度三次方增长的新公式。
2024-11-07 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Variational Principle for Relativistic Fluid Dynamics
本文讨论了狭义和广义相对论流体力学的变分原理在求这些问题近似解中的应用。我们表明，有效的拉格朗日函数可以得到适当的动力学变量，如系统的密度分布的Ancilians。作为一个例子，球形液滴运动的相对论版本（Rayleigh-Plesset方程）推导出一个简单的拉格朗日。对于广义相对论情形，给出了球对称系统的最一般拉格朗日量。
1999-10-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Emergent symmetries of relativistic fluid dynamics from local ergodicity
本研究基于局域成立且在光滑时空叶状结构下不变的遍历性，推导出相对论理想流体动力学的保体积微分同胚与化学位移涌现对称性，可用于强耦合强涨落介质的理想流体极限推导，并探讨了其与小系统热化等问题的关联。
2024-03-07 gr-qc hep-ph hep-th
Fluid Dynamics of Relativistic Quantum Dust
自由场的微观输运方程使用Schwinger函数求解。因此，对于一般的初始条件，能量动量张量的演化得到的，准确地纳入量子效应。相对论性费米子的结果不同于经典流体力学，这是说明了在这个模型的爆炸原始物质的Landau和Bjorken类型的初始条件。自由费米子在流体动力学观测中表现得像经典尘埃。然而，存在于初始状态中的量子效应被保留。
2002-01-02 astro-ph hep-ph nucl-th
