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
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 Acoustic Geometry
本文从声学几何学的角度研究了声波在非均匀等熵相对论理想流体中的传播。对于在弯曲时空几何中传播的无质量标量场，声波方程被证明等价于运动方程。的几何形状描述的声学度量张量，局部依赖于状态方程和四个速度的流体。对于弯曲时空中的相对论超音速流，能层和声视界可以用类似于非相对论情况的方法来定义。一个广义相对论表达式的声学模拟的表面重力已被发现。
1999-07-31 gr-qc
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Acoustic geometry for general relativistic barotropic irrotational fluid flow
在过去的几十年里，“声学时空”，其中微分几何技术被用来研究声音在运动流体中的传播，引起了相当大的关注。目前在文献中考虑的大多数模型都是基于非相对论正压无旋流体，定义在一个平坦的牛顿背景。首先推广到特殊相对论正压流体流动，然后推广到任意背景下的一般相对论正压流体流动，并不像最初看起来那么简单。在这篇文章中，我们提供了一个教学和简单的推导广义相对论的“声学时空”在任意（d+1）维弯曲空间的背景。
2010-05-06 gr-qc
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
A relativistic acoustic metric for planar black holes
本文证明了在渐近Anti-de Sitter空间中的平面黑洞的度规在3+1维的切片上可以再现为相对论性声学度规。这就完成了先前使用非相对论极限的计算，也用于获得拉格朗日量的具体形式。
2015-12-21 gr-qc hep-th
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
Constraint evolution in first-order viscous relativistic fluids
本文研究一阶粘性相对论流体中BDNK约化产生的约束演化，证明其满足强双曲系统，并通过数值模拟验证其在平面对称构型下的稳定性，表明该约化适用于数值演化。
2025-09-09 gr-qc
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
Neutron Star Radial Perturbations for Causal, Viscous, Relativistic Fluids
本文研究了Eckart、BDNK和MIS三种相对论粘性流体模型在中子星背景下的径向微扰，发现小粘性下三者稳定性相同，并首次确立了这些非平衡流体模型在中子星上的径向稳定性判据。
2025-09-17 gr-qc
Hubble Parameter in Bulk Viscous Cosmology
本文讨论了体粘滞系数对Friedmann-Robertson-Walker度规和爱因斯坦场方程模拟的早期宇宙的影响。我们假设填充在各向同性和均匀背景中的物质是相对论粘性的，其特征是由最近的格点量子色动力学模拟推导出的超相对论状态方程。我们得到了一组复杂的微分方程，我们建议的哈勃参数$H$的近似解。我们发现Eckart和Israel-Stewart流体的有限粘度将显著地改变我们对早期宇宙的看法。
2009-12-01 gr-qc
Acoustic black holes for relativistic fluids
我们从阿贝尔Higgs模型导出了一个新的声学黑洞度规。在非相对论极限下，阿贝尔希格斯模型变成了金兹伯格-朗道模型，而度规则退化为普通的Unruh型。我们调查的可能性，使用（I型和II型）超导体作为声学黑洞。本文提出了利用非相对论经典流体中纳维-斯托克斯方程的螺旋涡解来实现实验声学黑洞。
2010-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con gr-qc
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
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
A new continuum model for general relativistic viscous heat-conducting media
长期以来，粘性热传导介质不可逆动力学的宏观方程一直没有一个符合爱因斯坦狭义相对论因果原理和广义相对论欧拉-拉格朗日结构的公式。在本文中，我们提出了一个可能的解决方案，这个问题的框架中的SHTC方程。该方法不依赖于平衡不可逆热力学的假设，而是从非平衡的观点来处理不可逆过程。因此，每个转移过程的特征在于在非平衡态的扰动传播的特征速度，以及由耗散动力学的内在时间/长度尺度。由此产生的控制方程系统被制定为一个一阶系统的双曲型方程与松弛型不可逆项。通过一个正式的渐近分析，我们证明，经典的输运系数，如粘度和热导率恢复在我们的理论作为有效的输运系数的领先条款。一些数值例子，以证明该方法的可行性。
2020-02-08 gr-qc
Kinematic selection of the viscous stress in relativistic dissipative hydrodynamics
College of Physics, Jilin University（吉林大学物理学院）；Computer Science, University of York（约克大学计算机科学系）
本文通过运动学构造在洛伦兹时空上推导了相对耗散流体动力学中粘性应力的结构，展示了材料框架无关性在一般 Killing 扰动下失效，并恢复于保持流动的对称性中，同时证明了 BDNK 方程的非相对论极限在粘性部分给出变形拉普拉斯算子，并应用运动学应变率推导了 Weinberg 引力波阻尼公式。
2026-05-20 gr-qc
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
Radial Oscillations of Viscous Neutron Stars: Zero Diffusion Case
Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学）；CBPF – Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Vanderbilt University（范德堡大学）
本文研究了粘性对中子星径向振荡的影响，揭示了粘性效应如何影响流体动力学和非流体动力学模式的稳定性。
2026-01-08 gr-qc nucl-th
Global solution of viscous accretion disk around rotating compact objects: a pseudo-general-relativistic study
本文研究了具有硬表面的致密/中心旋转天体（中子星、奇异星和其它高引力天体）周围粘性吸积盘的解。我们采用拟牛顿方法描述相对论性吸积盘。为此，采用了新的适用于描述恒星及其盘的相对论性质的伪牛顿势。我们知道，Hartle-Thorne度规不仅可以描述恒星的几何，也可以描述恒星外的时空，因此我们使用Hartle-Thorne度规来进行研究。这个势再现了与广义相对论完全相同的边缘稳定轨道。它还再现了边缘束缚轨道和在边缘稳定轨道处的比机械能，误差分别最多为4%和10%。利用这个势，我们研究了吸积盘的整体参数空间。从而找出了在硬表面引力物体周围形成稳定吸积盘的物理参数区。我们发现，随着旋转的中心对象的变化，有效的磁盘参数区域显着变化。我们还显示了粘度的影响的流体性质的磁盘。随后，我们给出了一个理论预测的kHz QPO，至少对一对中的一个，快速旋转的紧凑型对象为4U 1636-53。
2003-04-09 astro-ph gr-qc
Causality and existence of solutions of relativistic viscous fluid dynamics with gravity
介绍了一种新的方法，以帮助改善相对论粘性流体动力学的基础和耦合到广义相对论。聚焦于中性共形流体构造单独的流体动力学变量，我们推导出最一般的粘性能量-动量张量产生的运动方程的二阶导数，这是提供了一种新的类型的相对论性的纳维-斯托克斯方程的推广，因果关系成立。我们展示了如何这个能量动量张量可能来自共形动力学理论。我们严格证明存在性，唯一性和因果关系的解决方案，这个理论（在充分的非线性制度）在闵可夫斯基的背景下，也当流体是动态耦合到爱因斯坦方程。在闵可夫斯基时空平衡点附近的线性扰动在这个因果理论中是稳定的。数值研究揭示了快速膨胀流体存在一个非平衡流体动力吸引子。进一步的属性也进行了研究，并简要讨论了这种方法可以推广到非共形流体。
2018-08-10 gr-qc hep-ph hep-th
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
Nonlinear causality of general first-order relativistic viscous hydrodynamics
有效的理论参数被用来推导出最一般的能量-动量张量的相对论粘性流体与任意状态方程（在没有其他守恒电流的情况下），这是一阶的能量密度和流速的导数，不包括扩展变量，如在穆勒-以色列-斯图尔特的理论。这个能量-动量张量导致了一个因果理论，只要人们放弃了通常的惯例，由朗道-利夫希茨和埃卡特提出的平衡外的流体动力学变量。特别是，因果关系需要非零的平衡能量密度修正和热流。条件，以确保在平坦的时空平衡点附近的线性稳定性。我们还证明了运动方程解的局部存在唯一性。我们的因果关系，存在性和唯一性的结果持有在完整的非线性制度，没有对称性假设，在四个时空维度，有或没有耦合到爱因斯坦的方程，并在数学上严格建立。此外，还提供了该能量动量张量的动力学理论实现。
2022-02-21 gr-qc hep-th nucl-th
First-Order Viscous Relativistic Hydrodynamics on the Two-Sphere
Princeton University（普林斯顿大学）
本文研究了二维球面上BDNK方程的数值解，揭示了在高粘度情况下流体动态偏离平衡并可能在有限时间内形成奇点的现象。
2025-12-10 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
On Spin Dependence of Relativistic Acoustic Geometry
这项工作首次尝试了解黑洞背景时空在确定嵌入的相对论声学几何的基本属性的影响。为了完成这一任务，研究了流体动力学流体轴对称流入旋转黑洞时，天体物理学黑洞的自旋角动量（克尔参数$a$ -背景黑洞度规的一个代表性特征）在估计声表面重力值（相应模拟时空的代表性特征）中的作用。由于几乎所有天体物理学上的黑洞都被认为具有某种程度的内禀旋转，因此理解克尔参数对经典类比模型的影响非常重要。对于描述上述流动的初始边界条件的某些值，可以形成多于一个的声学视界，即两个黑洞类型和一个白洞类型，其中表面重力在声学白洞处可以变为形式上无限大。相应的模拟霍金温度与天体物理学相关的观测与光谱特征之间的联系进行了讨论。
2012-04-05 astro-ph.HE gr-qc
Influence of the geometric configuration of accretion flow on the black hole spin dependence of relativistic acoustic geometry
低角动量流体动力学流体在Kerr黑洞上的广义相对论吸积的线性扰动导致嵌入背景流中的弯曲声学几何的形成。这种声波几何的特征取决于黑洞的自旋。这种依赖性可以通过研究声学表面重力$κ$与克尔参数$a$的相关性来探测。$κ- a$关系进一步受到吸积流结构的几何构型的影响。在这项工作中，这种影响已被研究的多跨音速激波吸积的线性扰动的广义相对论流剖面导致形成两个类似的黑洞型地平线上形成的音速点和一个类似的白洞型地平线上形成的激波位置产生发散的声表面重力。依赖的$κ- a$关系的几何配置也已研究了单跨音速吸积，在整个跨度的克尔参数，包括逆行流。对于吸积的天体物理黑洞，本工作因此调查如何嵌入的相对论性声波几何的显着特点可能不仅由背景时空，但也由嵌入物质的流动配置确定。
2017-11-27 astro-ph.HE gr-qc
On the realizability of relativistic acoustic geometry under a generalized perturbation scheme for axisymmetric matter flow onto black holes
我们提出了一种新的线性微扰方法来研究天体物理黑洞周围轴对称物质流的定常跨音速积分解的稳定性。我们讨论的相对论声学几何的出现作为这样的稳定性分析的结果。因此，我们的工作在两个明显不重叠的研究领域--吸积天体物理学和类似的引力现象--之间建立了重要的联系。
2014-08-25 astro-ph.HE 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
Relativistic sonic geometry for isothermal accretion in the Kerr metric
我们线性扰动平流等温跨音速吸积到旋转的天体物理黑洞研究相对论声学时空的出现，并调查如何显着的特点，这样的时空得到的影响的自旋角动量的黑洞。我们扰动了三个不同的量-速度势，质量吸积率和相对论伯努利常数，以表明这三种情况下获得的声学度量是相同的共形因子。通过构造所需的因果结构，证明了声学黑洞形成于流动的跨音速点，而声学白洞形成于激波位置。相应的声表面重力已被计算的相关的吸积变量和背景度规元素。对背景定常流进行了线性稳定性分析。
2018-02-02 astro-ph.HE gr-qc
A strongly hyperbolic viscous relativistic hydrodynamics theory with first-order charge current
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）
该研究扩展了相对论流体动力学模型，通过引入第一阶电荷电流修正，确保系统的强超几何性和稳定性。
2026-09-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
Relativistic viscous effects on the primordial gravitational waves spectrum
我们研究的原始等离子体的粘性效应的演化的原始引力波（pGW）频谱从通货膨胀到今天的影响，考虑自洽的相互作用，将反反应的GW到等离子体。我们使用一个相对论因果流体动力学框架与正熵产生的基础上的二阶理论（SOT），其中流体的粘性性质有效地描述了一组新的独立变量。我们研究如何自旋2模式典型的SOTs捕获最简单的GW流体粘性相互作用的第一阶。我们认为原始等离子体的所有非理想性质都是由于一个额外有效的无质量自相互作用标量场，其状态在再加热后变为多粒子状态，并适用于有效流体描述。我们数值求解演化方程，并明确计算当前GW频谱获得两个贡献。一方面，我们有pGW的粘性演化：对于碰撞主导的制度，GW源变得可以忽略不计，而在无碰撞的限制下，由于流体的自由流动自旋2模式产生的阻尼效应和宇宙膨胀的驱动，存在对pGW能量的吸收。后一种效应的特征在于相对于GW自由演化谱的相对幅度减小约1 - 10%。另一方面，我们得到的GW生产由于初始自旋2波动的流体的衰减，这是可以忽略的上述贡献相比。这SOT框架捕捉到了相同的定性影响GW的演变耦合到以前的作品中，其中已使用的动力学理论的方法报告的问题。
2021-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quasiadiabatic modes from viscous inhomogeneities
相对论等离子体的粘性不均匀性决定了另一类熵模式，其振幅必须足够小，因为曲率扰动被观察到主要是绝热和高斯在大尺度上。当粘性系数仅依赖于流体的能量密度时，相应的曲率起伏几乎是绝热的。在规范不变的微扰膨胀解决问题后，通过调查粘性系数的空间变化引起的非线性曲率不均匀性，在非微扰水平重复相同的分析。结果表明，与真正的绝热解相比，准绝热模被抑制。由于其巨大的张量标量比的准绝热模式不能取代传统的绝热范式，因此，最终，目前的研究结果似乎排除了成功的加速动力学完全基于相对论粘性流体的可能性。如果占主导地位的绝热模式不受背景的粘性的一个足够小的部分的熵波动的粘性起源不能事先排除。
2016-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Acoustic horizons in axially symmetric relativistic accretion
天体的跨音速吸积是自然界中模拟黑洞的一个独特例子。在声学几何的框架下，我们研究了旋转天体物理黑洞或中子星的轴对称吸积和风，假设流体的等熵流动由多方状态方程描述。特别是，我们分析的因果结构的多跨音速配置与两个音速点和一个冲击。延迟和先进的零曲线清楚地表明存在的声学黑洞在正常的声波点和白洞的冲击。我们计算了模拟表面重力和霍金温度的内部和外部的声学视野。
2006-04-26 astro-ph gr-qc hep-th
Mode analysis of Nambu-Goldstone modes in U(1) charged first-order relativistic viscous hydrodynamics
本研究在耗散流体有效场论框架下开展U(1)荷电一阶相对论性流体力学的模式分析，推导含随机噪声的二次作用量与色散关系，证实流体微扰为NG模，得出框架不变输运组合决定低能色散、焓密度为正时系统稳定的结论。
2025-08-04 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
Conservative finite volume scheme for first-order viscous relativistic hydrodynamics
我们提出了第一个保守的有限体积数值格式的因果关系，稳定的相对论性纳维-斯托克斯方程开发的Bemfica，Disconzi，Noronha，和Kovtun（BDNK）。BDNK理论是最近出现的一种很有前途的方法，它将熵产生效应（粘性、热传导）纳入相对论性流体模型，似乎是成功用于模拟夸克-胶子等离子体的所谓穆勒-以色列-斯图尔特（MIS）理论的可能替代方案。两者之间的主要区别在于偏微分方程系统的结构：BDNK理论只有一组守恒律，而MIS理论还包括一组耗散自由度的演化方程。在这方面，BDNK偏微分方程的结构更简单，可以对稳定性、因果关系和双曲性进行严格的证明，这在MIS中是不可能的。为了利用这些优势，我们提出了第一个完全保守的多维流体求解器的BDNK方程适合物理应用。该方案包括一个通量守恒的离散化，非振荡重建，和一个中心迎风数值通量，并顺利过渡到一个高分辨率的激波捕捉完美的流体求解器在无粘限制。我们在一系列共形流体的平坦时空测试中评估了我们的新方法的鲁棒性，并与Pandya & Pretorius（2021）以前的方法进行了详细的比较。
2022-06-02 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
General relativistic viscous accretion flow around Konoplya-Zhidenko black hole
本研究针对Konoplya-Zhidenko黑洞，自洽求解广义相对论黏滞吸积流动力学方程，得到多类跨声速吸积解与激波解，分析形变参数等对激波特性、能谱及可观测量的影响，验证该黑洞与高频准周期振荡观测的一致性。
2024-10-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
