The non-relativistic limit of first-order relativistic viscous fluids
本文研究 BDNK 相对论粘性流体的非相对论极限，证明相对论因果性会约束输运系数，给出剪切粘性与熵密度之比的上界，并揭示 Fourier 热传导定律需高阶梯度修正及方程双曲性差异。
2023-06-27 gr-qc hep-th math-ph
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
A causality analysis of the linearized relativistic Navier-Stokes equations
通过简单的分析表明，相对论性单组分静止理想气体的线性化输运方程组服从\textit{antecedence principle}，即通常所说的因果原理。这个任务是通过检查这样一个系统的色散关系的根源。这一结果对于最近在相对论重离子对撞机上进行的实验很重要，因为它表明，为了描述相对论流体，Israel-Stewart形式可能是不必要的。
2010-01-27 gr-qc
Relativistic dissipative fluids in the trace-fixed particle frame: Hyperbolicity, causality, and stability
提出迹固定粒子参考系中的一阶相对论耗散流体理论，证明在单一不等式下具有双曲性、因果性和全局稳定性，并恢复低波数阻尼模式。
2025-04-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Relativistic Bulk Rheology: From Neutron Star Mergers to Viscous Cosmology
本文提出首个因果稳定的体黏性相对论拟塑性流体理论，揭示中子星并合及黑洞周围等离子体的流变特性，并可用于构建宇宙演化的黏性模型。
2024-05-28 gr-qc 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
Relativistic causality and clockless circuits
时间在计算系统的性能中起着至关重要的作用。逻辑设备及其物理实现的准确建模需要时间和依赖于此概念的所有属性的适当表示。需要一个适当的模型，特别是急性在无时钟延迟不敏感（DI）电路的设计，导致一个重新考虑的经典描述的时间和逻辑运算所满足的顺序和因果关系。这个问题符合爱因斯坦在创立相对论时对经典时空的批评，并由相对论的时间和因果关系概念回答。将这种方法应用于无时钟电路，并考虑跟踪形式主义，我们重写Udding的规则，其特征在于DI组件之间的通信。我们展示了它们与相对论因果关系的内在联系。为了这个目的，我们引入相对论的痕迹，称为R-痕迹，它提供了一个相关的描述DI组件的通信和组合物的概括。
2011-12-21 cs.DC gr-qc
On the well-posedness of relativistic viscous fluids
利用Lichnerowicz提出的粘性流体的应力-能量张量的一个简单的和动机良好的修改，我们证明了耦合到相对论版本的纳维-斯托克斯方程的爱因斯坦方程在适当的Gevrey类是适定的，如果流体是不可压缩和无旋的。这最后两个条件给出了一个适当的相对论解释。解具有依赖域或有限传播速度性质。我们还推导出一套完整的方程，描述了一个相对论流体，不一定是不可压缩或无旋的，这是非常适合与系统的无粘流体的比较。
2014-07-24 gr-qc math-ph math.AP
On the Motion of Compact Objects in Relativistic Viscous Fluids
本研究提出一种描述致密天体在粘性流体中相对论运动的世界线有效场论，通过将流固相互作用转化为作用量源项规避边值问题，最终推导得到弯曲背景下的相对论运动方程。
2024-12-09 gr-qc hep-th
On the well-posedness of relativistic viscous fluids with non-zero vorticity
我们研究的问题耦合爱因斯坦方程的相对论性和物理动机良好的版本的纳维-斯托克斯方程。在涡量的自然演化条件下，如果流体是不可压缩的，在适当的Gevrey类中证明了解的存在唯一性，并给出了相应的相对论解释，证明了解具有有限传播速度的性质.
2016-04-07 gr-qc math-ph math.AP
Relativistic simultaneity and causality
我们分析了两种类型的相对论性相关的一个观察者：类空性，朗道子流形，和类光性（也称为观察到的对称性），由过去指向horismos子流形。研究了Landau子流形是类空子流形的一些几何条件，证明了Horismos子流形总是类光子流形。最后，我们建立了一些条件，以保证存在的叶理的叶子是这些子流形的时空中的观察者产生的随机性。
2005-03-09 gr-qc
Cosmological consequences of first-order general-relativistic viscous fluid dynamics
基于一阶广义相对论黏性流体动力学框架，研究黏性流体的非平衡动力学，发现在无宇宙学常数时黏性流体密度趋于零仍能驱动宇宙加速膨胀，为宇宙加速膨胀提供了新机制。
2022-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exact relativistic viscous fluid solutions in near horizon extremal Kerr background
现实的吸积盘模型需要一些成分，包括粘性流体，电磁场和广义相对论修正。接近最内层稳定圆轨道（ISCO），后者可以是明显的和（准）牛顿近似变得不可靠。这对于像GRS 1915+105这样的接近极端的黑洞尤其如此，在那里ISCO几乎与黑洞视界重合。为了在一个简化的模型中充分描述接近ISCO的物理过程，我们用近视界极值Kerr几何近似了近极值Kerr几何，并在此背景下构造了具有电磁场的相对论粘性流体解。我们讨论了我们的解决方案和可能的关系的Kerr/CFT对应的一些应用。
2009-09-10 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Stochastic relativistic viscous hydrodynamics from the Metropolis algorithm
本文提出一种基于Metropolis更新和熵权重接受准则的随机相对论粘性流体力学模拟算法，该算法在密度框架下仅需粘滞系数和状态方程，并可推广到Bjorken坐标等一般时空坐标以用于重离子碰撞模拟。
2025-02-04 gr-qc hep-th nucl-th
Causality and momentum conservation from relative locality
弯曲动量空间的理论最近在量子引力文献中引起了人们的兴趣，它通常会违反我们目前对物理定律的描述的许多明显可靠的方面，包括相对论不变性，局部性，因果关系和整体动量守恒。在这里，我们探讨了一些方面的特别严重的病理所产生的一般理论与弯曲的动量空间的因果关系和动量守恒。然而，我们也报告的结果表明，当动量空间是最大对称的，和理论制定（DSR-）相对论，与相关的相对性的时空局域性，动量是全球守恒的，没有违反因果关系。
2014-04-17 gr-qc hep-th
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
The Electrogravitational Field of an Electrically Charged Mass Point and the Causality Principle in RTG
本文根据相对论引力理论，确定了带电质点产生的电引力场。相对论引力理论中的因果性原理将对这一领域的发现起到重要作用。它的解析形式和定义域，即引力半径与爱因斯坦的广义相对论不同。
2002-02-17 gr-qc
First-Order General-Relativistic Viscous Fluid Dynamics
我们提出了Navier-Stokes理论对相对论的第一个推广，它满足以下所有性质：（a）耦合到爱因斯坦方程的系统是因果的和强双曲的;（b）平衡态是稳定的;（c）所有主要的耗散贡献都存在，即，剪切粘度、体粘度和热导率;（d）包括非零重子数;（e）在理论的有效性范围内熵产生是非负的;（f）在没有任何简化对称性假设的情况下，上述所有条件在非线性范围内都成立。这些性质是通过使用Eckart理论的推广来实现的，该理论仅包含流体动力学变量，因此不需要像Müller-Israel-Stewart理论那样需要新的扩展自由度。特别是，性质（b）是从我们还建立的一个更一般的结果得出的，即，当加入到流体静止坐标系中的稳定性时，意味着通过洛伦兹变换获得的任何参考系中的稳定性的充分条件。我们所有的结果都是严格的数学建立。这里提出的框架提供了系统的研究中子星合并中的广义相对论粘性现象的出发点。
2022-03-01 gr-qc hep-ph hep-th
Upper Limit Set by Causality on the Rotation and Mass of Uniformly Rotating Relativistic Stars
因果关系本身就足以为相对论性恒星的自转周期设定一个下限，作为它们最大观测质量的函数。也就是说，通过假设一个单参数状态方程满足v_sound < c，并且允许恒星的质量与观测到的最大中子星质量M_sph^max一样大，我们发现P[ms] > 0.282 + 0.196（M_sph^max/M_odot-1.442）。这个极限并没有假设物态方程与普通物质的已知低密度形式一致，但是如果加上这个假设，最小周期就会提高几个百分点。因此，根据因果关系，目前均匀自转恒星的最小周期为0.28毫秒（正常地壳的恒星为0.29毫秒）。最小化EOS产生具有由最大刚性核心支撑的最大软外部的模型。由因果关系对旋转中子星的最大质量设定的类似上限需要低密度匹配，并且该极限取决于匹配密度，即ε_m。我们重新计算它，得到一个稍微修正的值，M_rot^max \sim 6.1（2 * 10^14 g/cm^3 μ_m）^1/2 M_odot。
1996-08-27 astro-ph gr-qc
Brans-Dicke Theory in Anisotropic Model with Viscous Fluid
本文考虑了具有Brans-Dicke（BD）标量场$ϕ$、因果粘性流体和正压流体的各向异性宇宙时空模型。我们已经表明，不考虑流体的因果关系理论提供了宇宙的后期加速。如果减速发生在径向方向上，而加速发生在横向方向上，那么各向异性的宇宙将在尺度因子的幂律表示的特定条件下加速。
2011-09-24 gr-qc
Non-linear curvature inhomogeneities and backreaction for relativistic viscous fluids
由相对论粘性流体引起的非微扰曲率不均匀性在大尺度极限下不守恒。然而，当体积粘度是等离子体的总能量密度（或非本征曲率的迹线）的函数时，相关的演化方程发展出进一步的对称性，防止曲率扰动的非线性增长。在这种情况下，完全非齐次演化可以在梯度展开中求解到首阶。在大尺度上，加速度和曲率的不均匀性都由体粘滞系数决定。相反，剪切粘度不影响曲率的演变，也不产生任何加速度。这里分析的曲率模式不依赖于时间超曲面的选择，是不变的微扰制度中的无穷小坐标变换。
2015-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relativistic Viscous Universe Models
综述了相对论粘性流体宇宙模型的研究进展。粘性可能在早期的暴胀时期具有重要意义，也可能对宇宙的后期演化具有重要意义。体积粘度和剪切粘度引起各向异性指数衰减，而非线性粘度引起各向异性幂律衰减。我们还考虑了湍流的影响，与未来的宇宙奇点（大撕裂和小撕裂）。最后，我们回顾了因果宇宙学理论的一些最新进展。
2014-09-30 gr-qc
Causal, stable first-order viscous relativistic hydrodynamics with ideal gas microphysics
我们提出的因果关系，稳定的一阶相对论流体动力学与理想气体微观物理的第一个数值分析，基于Bemfica，Disconzi，Noronha，和Kovtun（BDNK理论）开发的形式主义。BDNK方法提供了守恒的应力-能量张量和重子流的定义，并严格证明了运动方程的因果性、局部适定性、强双曲性和线性稳定性（关于平衡），受制于一组涉及待定模型系数的耦合非线性不等式（其选择定义了“流体动力学框架”）。本文提出了一类由相对论性理想气体“伽玛定律”状态方程导出的满足BDNK约束的流体动力学框架，并在4DMinkowski时空中通过一系列（0+1）D和（1+1）D的实验研究了所得到的模型的性质.这些测试包括Eckart，BDNK和Muller-Israel-Stewart理论中的耗散机制的比较，以及流体动力框架对Bjorken流，平面激波和热流解的因果关系和稳定性的影响的调查。
2023-01-01 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Causal Stability Conditions for General Relativistic Spacetimes
简要介绍了广义相对论中的一些开放性问题，这些问题对因果关系理论有重要影响，旨在更好地理解时空的因果结构。特别注意的是给予基本的因果稳定性条件的问题。提出了几个问题，并提出了一些潜在的后果，最近的结果有关的因果关系问题，在广义相对论。一个关键的问题是，违反因果关系的区域是否是局部允许的。引入了几乎稳定因果关系的新概念，讨论了因果结构稳定性和几乎稳定性的相关条件和判据。
2016-01-21 gr-qc
Causality in relativistic quantum interactions without mediators
该研究对比了描述两量子系统相互作用的量子场论模型与量子控制直接耦合模型，分析了后者的逆因果效应区域，并探讨其对引力诱导纠缠实验揭示引力量子特性的参考意义。
2024-12-20 gr-qc hep-th quant-ph
Fluid-gravity correspondence and causal first-order relativistic viscous hydrodynamics
本文将因果一阶相对论粘性流体力学纳入流体-引力对应框架，通过视界几何条件建立边界流体与视界Carroll流体的联系，并唯一确定粘性与热流输运系数。
2024-01-17 gr-qc hep-th
The initial data of effective field theories of relativistic viscous fluids and gravity
University of Cambridge（剑桥大学）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）
针对相对论性粘性流体和引力有效场论中引入的非物理自由度，提出一种仅在初始数据层面应用的“降阶”方法，唯一确定非物理模式的数据，并论证其洛伦兹不变性破缺在有效场论框架下可接受。
2026-06-09 gr-qc hep-th nucl-th
On the effective acoustic geometry for relativistic viscous fluids
本文采用Hadamard-Papapetrou场不连续方法来确定描述声扰动在等熵流体中传播的有效度规。它示出，当耗散效应存在时，在快速移动的流体中的小扰动有一个自然的描述在一个有效的声学几何形状。作为我们结果的应用，研究了粘性流体中的声学黑洞模型。
2018-07-13 gr-qc physics.flu-dyn
Nonlinear Causality and Strong Hyperbolicity of Einstein-Israel-Stewart Theories of Transient Relativistic Fluid Dynamics
Department of Physics and Astronomy, University of Florence（佛罗伦萨大学物理与天文学系）；Department of Mathematics, Vanderbilt University（范德堡大学数学系）；Escola de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学科学与技术学院）
对相对论瞬态流体动力学的一类理论进行非线性因果性和局部适定性分析，建立因果性充要及强双曲性充分代数条件，条件纯代数无需特殊假设，结果可用于研究该理论在重离子碰撞和天体物理学中的适用范围。
2026-07-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Relativistic bulk viscous fluids of Burgers type and their presence in neutron stars
本研究证明三种独立化学成分经两种反应的混合物是符合Burgers模型的体粘滞流体，且考虑μ子的中子星物质属于此类，突破了传统Maxwell-Cattaneo弛豫的认知。
2023-07-22 gr-qc nucl-th physics.flu-dyn
General relativistic viscous hydrodynamics of differentially rotating neutron stars
采用简化版本的Israel-Stewart形式主义的广义相对论剪切粘性流体动力学，我们进行轴对称的广义相对论模拟旋转的中子星周围的一个巨大的环面，它可以形成从差分旋转的恒星。我们表明，我们选择的剪切粘性流体动力学形式主义，模拟可以稳定地进行了很长一段时间。我们还表明，与一个可能的高剪切粘性系数，不仅粘性角动量输运工程，但也可以从一个热的信封周围的中子星的时间尺度$\gtrsim 100\,$ ms与喷出物质量$\gtrsim 10^{-2}M_\odot$，这是可比的典型质量的动态喷出物的二进制中子星合并。这表明，被大质量环面包围的大质量中子星，这是双中子星合并后形成的典型结果，可能是提供富含中子的喷出物的主要来源，如果有效剪切粘度足够高，即，如果粘性$α$参数为$\gtrsim 10^{-2}$。数值结果表明，高分辨率磁流体动力学模拟是用第一性原理方法研究中子星合并残留物中粘性效应的唯一途径。
2017-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Hyperhydrodynamics: Relativistic Viscous Fluids Emerging from Hypermomentum
本研究推广Brown的相对论理想流体拉格朗日量，提出含超动量自由度的超流体作用量新表述，证明超动量可诱导粘性等耗散效应，推导流体力学一阶展开系数并给出几何与微观解释，还以宇宙学精确解验证了其适用性，为相对论流体力学研究提供新方向。
2024-04-11 gr-qc hep-th
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
Relativistic Quantum Non-Locality
建立量子非定域性的广义相对论背景，可以解决相对论因果性与量子非定域性之间的争论。
2000-06-20 gr-qc
The Causality Principle in the Field Theory of Gravitation
提出了相对论引力理论的因果性原理。这是RTG基本假设的直接推论。给出了满足引力场方程物理解的必要条件。
2001-06-16 gr-qc
Thermodynamic stability implies causality
相对论性流体力学理论的稳定性条件可以直接从平衡时熵最大的要求导出。在这里，我们使用一个简单的几何参数来证明，如果流体动力学理论是稳定的，根据这个熵标准，然后局部扰动的平衡态不能传播到未来的光锥之外。换句话说，在相对论性流体力学中，非因果理论必须是不稳定的，至少接近平衡。我们表明，稳定性和因果关系之间的这种深层联系的物理起源在于熵和信息之间的关系。我们的结果可以解释为“平衡守恒定理”，它将霍金-埃利斯真空守恒定理推广到有限温度和化学势。
2021-12-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Notes on nonlocal projective measurements in relativistic systems
在量子力学的二分系统中，冯·诺依曼的投影测量对非定域变量的天真扩展可以产生超光速信号，从而违反因果关系。我们分析了双自旋系统中的投影量子非破坏态验证，并观察了投影如何在没有纠缠的情况下引入非定域性。对于“R-非局部”变量的理想测量，我们认为可以通过对测量后状态引入进一步的限制来解决因果关系破坏，这使得测量是“Q-非局部”的.在将这些概念推广到量子力学谐振子之后，我们研究了Minkowski空间中相对论性量子场的单模或波包粒子数的投影测量。结果表明，无论是由“R-非定域”变量的理想测量还是Fock态的量子非破坏验证产生的局域算符的期望值中的容限违反项，都被理论的IR和UV截止所抑制。因此，具有这种投影测量的相对论性量子场论实际上是因果的。
2014-03-26 gr-qc hep-th quant-ph
A toy model of viscous relativistic geometrically thick disk in Schwarzschild geometry
在这一最早的研究厚吸积盘的粘性效应，我们构造的相对论性几何厚吸积盘在Schwarzschild时空的剪切粘性和黑洞的曲率的影响下，通过求解广义相对论因果纳维-斯托克斯方程的稳态解。受Müller-Israel-Stewart理论中引入的相对论流体力学因果关系的启发，我们的方法采用了一种简单的路径，只考虑剪切粘度，忽略了体粘滞和热流的影响。本文研究了剪切粘滞张量和黑洞曲率对厚盘形状的影响。研究了纳维-斯托克斯方程可积性条件的存在性，进一步证明了在给定条件下定常解的存在性.
2019-09-23 gr-qc
Evolutions in first-order viscous hydrodynamics
受重离子碰撞实验中产生的夸克-胶子等离子体物理的启发，我们利用全息术来研究各种相对论粘性流体力学理论的适用范围。利用全息术对系统进行微观描述，得到初始数据，并利用Bemfica，Disconzi，Noronha和Kovtun（BDNK）的一阶粘性相对论流体力学理论，BRSSS和理想流体力学，在2+1维共形流体中进行实时演化。通过在不同时间初始化流体力学代码，我们可以检查本构关系，并评估这些理论的预测能力和准确性。
2022-09-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Nonlinear causality and strong hyperbolicity of baryon-rich Israel-Stewart hydrodynamics
该研究提出首组完全非线性充要条件，可保证含切变与体粘滞、耦合非零重子流的Israel-Stewart流体动力学初值的因果演化与强双曲性，为相关天体物理与核物理研究奠定数学基础。
2025-10-01 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Fundamental limits for realising quantum processes in spacetime
本研究针对量子与相对论因果性的衔接问题，推导出经典背景时空中量子过程实现的两条不可行定理，调和了两类因果性概念，也为相对论体系下的量子实验提供了启示。
2024-10-07 gr-qc quant-ph
On a viable first order formulation of relativistic viscous fluids and its applications to cosmology
我们考虑一阶配方的相对论流体的体积粘度的基础上引入的应力-能量张量Lichnerowicz。选择一个正压状态方程，我们表明，这个理论满足基本的物理要求，并在进一步假设消失涡，运动方程是因果关系，无论是在一个固定的背景下，当方程耦合到爱因斯坦方程。此外，Lichnerowicz的建议不适合Hiscock和Lindblom研究的一阶理论的一般框架，因此他们的不稳定性结果不适用。这些结论适用于成熟的非线性理论，没有任何平衡或接近平衡的假设。这里探讨的方法和其他理论的相对论粘度，包括穆勒-以色列-斯图尔特制定之间的异同，得到解决。研究了基于Lichnerowicz应力-能量张量的宇宙学模型。最后，它也表明如何本模型可以推广到二阶制剂。
2017-05-31 astro-ph.CO gr-qc physics.flu-dyn
