Linear stability of Israel-Stewart theory in the presence of net-charge diffusion
本文对Israel-Stewart理论在整体平衡态附近的线性稳定性进行了分析，考虑了剪应力张量、净重子扩散流和扩散粘性耦合的影响.我们找到了这个理论的所有相关模式，并推导出这些模式必须满足的必要条件，以稳定和亚光速。有了这些条件，我们然后推导出的剪切和扩散弛豫时间和相关的扩散粘性耦合的传输系数的约束。
2021-02-12 hep-th nucl-th
Stability of multicomponent Israel-Stewart-Maxwell theory for charge diffusion
基于最大熵原理，本文推导了带电磁场的扩散性无粘多组分Israel-Stewart流体动力学的稳定性判据，并证明其可自动扩展至磁流体力学表述。
2023-11-21 astro-ph.HE gr-qc 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
Leading-order anisotropic hydrodynamics for central collisions
我们利用首阶各向异性流体力学方法研究了方位对称增强不变的夸克-胶子等离子体。我们施加一个现实的基于晶格的状态方程和执行自洽各向异性冻结出强子自由度。然后，我们比较我们的结果的完整的时空演化的夸克-胶子等离子体和随后的冻结出使用1+1d以色列-斯图尔特二阶粘性流体动力学得到的结果。我们发现，对于小的剪切粘度（4 π/s ~ 1），两种方法对核-核碰撞的计算结果吻合得很好，然而，对于大的剪切粘度与熵密度比或质子-核碰撞，我们发现对Israel-Stewart的最终粒子谱和带电粒子总数的计算结果有重要的修正。最后，我们证明了带电粒子的总数产生的是一个单调递增的函数4 π eta/s的Israel-Stewart粘性流体动力学，而在各向异性流体动力学，它有一个最大值在4 π eta/s ~ 10。对于所有4 π eta/s > 0，我们发现，对于铅铅碰撞以色列斯图尔特粘性流体力学预测更多的耗散粒子的生产比各向异性流体力学。
2015-06-17 hep-ph 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
Linear stability analysis of Israel-Stewart theory in the case of a nonzero background charge
本文将 Israel-Stewart 理论的线性稳定性分析扩展至非零背景电荷情形，发现背景电荷最多使电荷扩散系数增至四倍，并通过系统性参数研究确定了稳定因果与非因果/不稳定解的参数区域。
2023-02-02 hep-ph hep-th nucl-th
Third-order relativistic dissipative hydrodynamics
按照Israel和Stewart的方法，将熵流扩展到剪切应力张量$π^{αβ}$的三阶，得到了新的$π^{αβ}$的三阶演化方程.该方程求解为一维Bjorken助推不变展开。剪切粘度的熵密度比$η/s$的各种值的缩放解决方案被证明是在非常好的协议与动力学输运计算得到的。对于在$τ_0=0.4 fm/c$以1开始的压力各向同性，对于$η/s=0.2$，Israel-Stewart理论的三阶修正约为10%，对于$η/s=3$，三阶修正大于2倍。我们还估计了Israel-Stewart理论的所有高阶修正，并证明了它们在描述高粘性物质中的重要性。
2010-04-21 hep-ph nucl-th
From moments of the distribution function to hydrodynamics: The non-conformal case
本文利用有限质量粒子系统的分布函数的特殊矩，在弛豫时间近似下研究了一维助推不变玻尔兹曼方程。无限阶矩可以通过只保留对应于能量-动量张量的三个独立分量的三个最低阶矩来截断。我们表明，这样的三个时刻截断准确地再现精确的动力学方程的精确解后，一个简单的重整化，考虑到被忽略的高时刻的影响。我们从三阶矩方程推导出二阶Israel-Stewart流体动力学方程，并表明，对于大多数物理相关的初始条件，这些方程产生的结果与三阶矩截断的结果相当，尽管不太准确。我们将这一特点归因于Israel-Stewart方程的结构与三阶矩截断方程的结构相似。特别是，在以色列-斯图尔特方程的松弛项的存在下，产生一个早期的制度，模仿近似的无碰撞制度。三阶矩截断与二阶非共形流体力学的详细比较揭示了二阶输运系数定义的模糊性。这些模糊性影响Israel-Stewart流体力学再现动力学理论结果的能力。
2022-11-06 hep-ph nucl-th
Breakdown of Smooth Shock Solutions in Transient Relativistic Hydrodynamics
Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学）
研究瞬态相对论流体动力学中以色列 - 斯图尔特框架下激波解正则性问题，通过数值模拟证实解连续性崩溃，提出三阶扩展和引入小数值体粘性两种正则化程序，有效扩展连续激波解范围，揭示该框架局限性。
2026-08-04 nucl-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
Nonlinear causality of Israel-Stewart theory with diffusion
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）；Department of Physics and Astronomy, University of Florence（佛罗伦萨大学物理与天文学系）；Theoretical Physics Department, CERN（欧洲核子研究中心理论物理部）
本文研究了以色列-斯图尔特理论在能量和数密度扩散下的非线性因果性约束，揭示了两种流体动力学框架下的物理行为差异，并展示了非线性因果性方法在捕捉新物理约束方面的有效性。
2026-02-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
The regime of applicability of Israel-Stewart hydrodynamics
本文用线性响应理论比较Israel-Stewart流体动力学的多种微观推导，表明IReD最准确、DNMR可靠，而忽略Knudsen数二阶项及二阶梯度展开会导致显著误差。
2024-01-21 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Plasma oscillations within Israel-Stewart theory
University of Cambridge（剑桥大学）
本文基于以色列-斯图尔特理论分析等离子体振荡，揭示其振荡模式的物理本质及在动力学理论中的限制条件。
2025-11-18 astro-ph.HE hep-th nucl-th
Breakdown of smooth solutions to the Müller-Israel-Stewart equations of relativistic viscous fluids
该研究针对相对论粘性流体的Müller-Israel-Stewart方程，证明一类常状态局部化扰动的光滑初值对应的柯西问题解会有限时间破裂，还给出1+1维无黎曼不变量的结论及理想流体大数据奇点形成的更广义结果。
2023-06-14 math-ph math.AP math.MP
Extending Israel and Stewart hydrodynamics to relativistic superfluids via Carter's multifluid approach
我们建立了一个超流体中体粘滞系数和热传导的相对论模型。基于统一扩展不可逆热力学的原理，该模型是从卡特的多流体方法中推导出来的，该方法具有3个四流：粒子，熵和准粒子。耗散直接来自于准粒子四流是一个独立的自由度，不一定与熵一起运动。对于局部热力学平衡的小偏差，该模型提供了一个扩展的Israel-Stewart理论的超流系统。因此，如果微观输入是准确的，它可以是双曲线的、因果的和稳定的。该模型的非耗散极限是Carter，Khalatnikov和Gusakov的相对论性双流体模型。该模型的牛顿极限是Landau双流体模型的扩展不可逆热力学推广。该模型预测存在四个体粘滞系数，并占其微观起源，提供其精确的准粒子产生率的公式。此外，当被认为是小振幅的平衡点附近的快速振荡时，在电报型方程中的松弛时间项的体积粘度直接占其预期的依赖于频率。
2022-02-22 astro-ph.HE gr-qc 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
Formulating Viscous Hydrodynamics for Large Velocity Gradients
粘性修正相对论流体力学，这通常是制定为小速度g辐射，最近已从Navier-Stokes公式扩展到一类基于Israel-Stewart方程的治疗。Israel-Stewart处理方法将应力-能量张量τ_ij的空间分量作为动力学对象，引入了新的参数，如描述元素τ_ij非平衡行为的弛豫时间。通过考虑线性响应理论和熵约束，我们证明了附加参数与τ_ij波动的关系。此外，分析了Israel-Stewart参数提供声波稳定物理解的能力。最后，它示出了这些参数，这是自然描述的关联函数在实时，可能会受到约束的晶格calculations，这是基于路径积分公式在虚时间。
2007-11-25 nucl-th
Third-order dissipative hydrodynamics from the entropy principle
我们回顾了基于熵的三阶流体动力学方程的推导过程，并将它们在一维助推不变几何中的解与部分子级联BAMPS的计算结果进行了比较。我们证明，Grad的近似，这是基础的推导以色列-斯图尔特和三阶方程，描述了横向光谱BAMPS具有高精度。同时，三阶方程的解比Israel-Stewart方程的解更接近BAMPS结果。对一维流体动力学方程的高阶修正引入一个重算格式，证明了当Knudsen数较大时，高阶项的重要性。
2010-04-26 hep-ph nucl-th
Non-Newtonian corrections to radiative viscosity: Israel-Stewart theory as a viscosity limiter
本文为不可压缩流中的辐射粘性非牛顿修正建立了严格理论，通过解析计算 Chapman-Enskog 级数得出适用于任何流体和辐射类型的输运系数普适公式，并证明 Israel-Stewart 理论能正确描述辐射剪切应力的非牛顿特征。
2025-04-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Conformal Bjorken flow in the general frame and its attractor: Similarities and discrepancies with the Müller-Israel-Stewart formalism
我们调查的影响，一般框架的方法，共形Bjorken流超越早期的研究。我们表明，幂级数的解决方案在晚些时候是不唯一的，并伴随着一个精确的解决方案的形式$1/τ$，这将成为非物理的，如果采取壳。与Müller-Israel-Stewart形式相反，$\NFSYM$结果和水力膨胀之间的匹配仅可能达到一阶，这产生了$η/s=1/4π$。将结果与下一个顺序匹配会产生违反因果关系/稳定性的值。此外，我们表明，压力各向异性的一般框架不能捕获的流体动力学，我们引入了一种替代措施来寻找吸引子。利用慢滚展开，我们找到了一个解析近似形式的吸引子。我们还表明，吸引子的早期行为与稳定性和因果关系条件有关。吸引子解决方案以外的稳定和因果制度引起再加热和负纵向压力在早期，在稳定和因果的。我们还评论了违反热力学第二定律的离壳参数。我们发现，对于稳定的和因果的参数选择，离壳正则熵的吸引子，这是不是一个物理量，有一个负的分歧，在早期的时候趋于壳极限之前。另一方面，不稳定吸引子和非因果吸引子具有非负熵散度。我们推测，违反第二定律的稳定和因果的离壳参数是需要稳定的一阶流体动力学。我们调查的Borel变换系列的分析结构，并找到适当的极点和nonhydro模式之间的关系。
2020-08-16 hep-ph hep-th nucl-th
Relaxation Time and Relaxation Function of Quark-Gluon Plasma with Lattice QCD
我们提出了一种方法，使基于QCD计算的因果和耗散流体动力学方程推导出的以色列和斯图尔特的耗散电流的弛豫时间。我们指出Israel-Stewart方程作为因果耗散流体动力学方程并不是唯一的，因果耗散流体动力学方程的形式取决于反映系统中元激发性质的谱函数的形状.我们的方法利用弛豫函数，它可以从QCD使用线性响应理论计算。我们表明，弛豫函数可以从一个谱函数的耗散电流的微观表示。我们还表明，Israel-Stewart方程是可以接受的，只要计算的松弛函数是近似的指数阻尼函数，和松弛时间可以得到其阻尼时间常数。本文以由粲夸克和胶子组成的等离子体的重子数耗散流为例，首次用猝灭格点量子色动力学和最大熵方法导出的谱函数计算了等离子体的弛豫函数。计算的弛豫函数显示出强振荡阻尼行为，这是由于粲化矢量强子$J/Ψ$在QCD中的退禁闭相变温度以上仍然存在。这一结果表明Israel-Stewart方程对粲夸克-胶子等离子体的重子数耗散流的适用性是值得怀疑的。本文提出了一种改进Israel-Stewart方程的思路，即导出与强振荡阻尼松弛函数相一致的流体动力学方程。
2008-06-09 hep-lat nucl-th
Second order dissipative fluid dynamics from kinetic theory
本文从相对论性Boltzmann方程出发，采用W。Israel和J.M.斯图尔特我们提出了一个框架独立计算的所有第一和第二阶项和它们的系数使用线性碰撞积分。因此，我们恢复了W. Israel和J.M.斯图尔特
2011-01-11 hep-ph nucl-th 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
Projection method for boost-invariant and cylindrically symmetric dissipative hydrodynamics
描述相对论耗散流体的助推不变和柱对称膨胀的张量被分解在适当选择的投影算子基中。这导致了一组简单的标量方程，它决定了流体的行为。作为特例，我们讨论了Israel-Stewart理论和高各向异性和强耗散流体力学模型ADHYDRO的情况。我们还介绍了适用于重离子碰撞非常早期阶段的ADHYDRO描述和适用于系统接近平衡的后期阶段的Israel-Stewart理论之间的匹配条件。
2011-11-25 nucl-th
Causal hydrodynamics of gauge theory plasmas from AdS/CFT duality
我们从AdS/CFT对偶性出发研究了规范理论等离子体的因果流体力学（Israel-Stewart理论）。因果流体力学需要新的输运系数（弛豫时间），我们计算它们的超对称规范理论，包括N=4 SYM。然而，从“剪切模式”得到的弛豫时间与从“声音模式”得到的弛豫时间并不一致，这意味着Israel-Stewart理论并不是一个描述规范理论等离子体的充分框架。
2008-10-01 hep-ph hep-th nucl-th
Perturbation solutions of relativistic viscous hydrodynamics for longitudinally expanding fireballs
利用Navier-Stokes理论和Israel-Stewart理论研究了纵向膨胀火球的相对论粘性流体动力学解。在Rindler坐标系下，导出了纵向膨胀效应较小的粘性流体的能量守恒方程和欧拉守恒方程。在微扰假设下，给出了Navier-Stokes近似的解析微扰解和Israel-Stewart近似的数值解。给出了纵向膨胀框架中剪切粘性效应和纵向加速度效应共同作用下的温度场演化，在Rindler坐标系下温度场呈对称高斯分布。此外，在考虑纵向加速度膨胀效应的情况下，将Israel-Stewart近似的结果与Bjorken和Navier-Stokes近似的结果进行了比较，发现Israel-Stewart近似的结果比Navier-Stokes理论的结果在演化的早期阶段给出了更好的描述.
2020-05-01 hep-th nucl-th
Heavy Ion Collision evolution modeling with ECHO-QGP
本文介绍了一个模拟相对论性重离子碰撞中介质演化的数值程序ECHO-QGP。该代码解决了相对论流体动力学在$(3+1)-$ D中，耗散项包括在以色列-斯图尔特理论的框架内，它可以在闵可夫斯基和比约肯坐标。初始条件通过Glauber模型（光学和Monte Carlo）的实现提供，而冻结和颗粒生成基于Cooper-Frye处方。该代码对几个测试问题进行了验证，并显示出显着的稳定性和准确性与保守（冲击捕获）的方法和高阶方法相结合。特别是它漂亮地同意被称为Gubser流的半解析解，无论是在理想中，在粘性Israel-Stewart的情况下，到非常大的时间，没有任何特别的调整算法。
2014-08-05 hep-ph nucl-th
Transport coefficients in second-order non-conformal viscous hydrodynamics
基于Boltzmann动力学方程在弛豫时间近似下的精确解，在一维Bjorken展开的简单情况下，检验了相对论二阶非共形粘性流体力学（14矩近似和因果Chapman-Enskog方法）、标准Israel-Stewart理论和各向异性流体力学框架的两种最新公式的精度.结果表明，Israel-Stewart理论在再现Boltzmann动力学方程精确解时的失败是由于忽略和/或选择了某些二阶输运系数的错误形式。特别是，剪切-散装耦合耗散量的演化方程的重要性。人们发现，在整体粘性压力修正的情况下，这种耦合项与相应的一阶Navier-Stokes项一样重要，必须包括在内，以便至少在定性上与动力学理论总体一致。
2014-11-26 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
Connecting far-from-equilibrium hydrodynamics to resummed transport coefficients and attractors
我们研究了在重离子碰撞中形成的夸克-胶子等离子体的模拟中是否存在流体动力学吸引子。我们认为，拉格朗日格式求解相对论粘性流体方程可以特别有用的重离子碰撞中的吸引子的性质的特征。初步结果显示在以色列-斯图尔特理论支持这样的说法。我们还讨论了如何执行缓慢的滚动扩展在以色列斯图尔特理论经历一个一般的流动，这自然会导致一个图解剪切粘度系数的定义，取决于梯度的流体动力场。
2020-02-29 nucl-th
Emergence of hydrodynamics in expanding relativistic plasmas
本文通过研究 boost 不变无质量粒子等离子体的膨胀方程，揭示 Israel-Stewart 流体力学早期成功源于其模拟无碰撞区域的能力，而非真正的流体力学行为。
2023-09-25 nucl-th
Comparing the first and second order theories of relativistic dissipative fluid dynamics using the 1+1 dimensional relativistic flux corrected transport algorithm
从数值方面和精度方面考虑，我们利用1+1维相对论耗散流体方程的Navier-Stokes和截断Israel-Stewart形式研究了一类体粘驱动膨胀的情形。守恒方程和输运方程的数值计算采用通量校正输运的数值框架。结果表明，Israel-Stewart因果流体动力学的结果在数值上比标准相对论性纳维-斯托克斯方程的结果更稳定、更光滑.
2009-02-15 nucl-th
Universality Classes of Relativistic Fluid Dynamics: Applications
本文严格证明了多种相对论流体动力学理论在线性区等价，并构建了首个因果、稳定且强双曲的相对论超固体线性化模型。
2024-05-31 gr-qc hep-th nucl-th
The anisotropic non-equilibrium hydrodynamic attractor
我们确定的动力学吸引子与各向异性流体力学（aHydro）和DNMR方程的0+1d共形系统使用动力学理论的弛豫时间近似。我们比较我们的结果从0+1d共形Boltzmann方程，Navier-Stokes理论，和二阶Mueller-Israel-Stewart理论的精确解得到的非平衡吸引子。我们表明，aHydro吸引子方程resums的逆雷诺数的无限数量的条款。所得到的图解aHydro吸引子具有正的纵向横向压力比，并且实际上与精确吸引子没有区别。这表明，动力学理论不仅涉及梯度（努森数），但也是一个新的remodation逆雷诺数。我们还表明，DNMR结果提供了一个更好的近似精确的动力学理论吸引子比Mueller-Israel-Stewart理论。最后，我们介绍了一种新的方法来获得近似aHydro方程，它仅仅依赖于逆雷诺数的扩展，进行这种扩展到三阶，并比较这些三阶结果的精确动力学理论解。
2017-09-19 hep-ph nucl-th
Relativistic Dissipative Hydrodynamic Equations at the Second Order for Multi-Component Systems with Multiple Conserved Currents
本文推广Israel-Stewart理论和Grad矩量法，导出了具有多重守恒流的多组分相对论系统的二阶流体动力学方程。我们发现，除了传统的力矩方程，额外的力矩方程与守恒电流应引入一致匹配的方程的数量与未知数，并满足Onsager倒数关系。一致的熵流膨胀导致本构方程，其中涉及的条款没有出现在原来的Israel-Stewart理论，即使在单组分极限。我们还发现了几项表现出热扩散，如Soret和Dufour效应。最后，我们比较我们的结果与其他现有的形式主义。
2010-08-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
Godunov variables and convex entropy for relativistic fluid dynamics with bulk viscosity
基于朱和合作者提出的守恒-耗散形式主义，我们制定了一个普遍版本的Israel-Stewart理论的相对论流体动力学与体粘滞。我们的推广包括允许广泛的依赖熵密度的体积粘度。我们证明了这个模型的Godunov-Boillat变量的存在性。通过已知的属性系统拥有这样的变量，这提供了一个替代的证明最近建立的解决方案的存在性Israel-Stewart理论在当地的时间，并证明熵产生是积极的弱拉克斯冲击。
2022-02-08 math.AP nucl-th
Causal relativistic hydrodynamics for viscous fluids
我们报告的最新结果从VISH 2 +1，一个代码，解决了因果粘性流体动力学的重离子碰撞与纵向助推不变性的相对论以色列-斯图尔特方程。我们发现，即使"最小“剪切粘度η/s=hbar/（4 π）导致一个大的减少椭圆流相比，理想流体动态。我们系统地探讨了这种减少的状态方程，系统的大小，初始条件，和微观弛豫时间在不同配方的Israel-Stewart方程的敏感性。
2008-06-03 nucl-th
Derivation of fluid dynamics from kinetic theory with the 14--moment approximation
我们回顾了传统的推导流体动力学方程的动力学理论根据以色列和斯图尔特。我们表明，他们的程序关闭的流体动力学方程的运动是不是唯一的。他们的方法包含两个近似，第一个是所谓的14阶矩近似，用于截断单粒子分布函数。第二个问题是耗散流运动方程的选择。伊斯雷尔和斯图尔特使用了玻尔兹曼方程的二阶矩，但这不是唯一可能的选择。事实上，玻尔兹曼方程有无穷多个矩，可以作为耗散电流的运动方程。所有得到的运动方程都具有相同的形式，但输运系数在每种情况下都不同。
2012-08-08 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Transport coefficients of Relativistic Causal Hydrodynamics for Hadrons
本文研究了Israel-Stewart因果流体力学中的系数，并讨论了用微观理论计算这些系数的方法。基于事件发生器URASiMA的强子分子模拟，我们评估了热而稠密的强子流体的系数。
2007-02-22 hep-ph nucl-th
Relativistic dissipative hydrodynamics from kinetic theory with relaxation time approximation
本文从碰撞项采用弛豫时间近似的Boltzmann方程出发，对接近平衡态的分布函数采用Chapman-Enskog展开式，直接从耗散量的定义出发，导出了耗散量的流体动力学演化方程。虽然方程的形式与传统的Israel-Stewart方法采用Grad的14阶矩近似和Boltzmann方程的二阶矩得到的方程相同，但得到的系数不同。在一维标度展开的情况下，我们证明了我们的结果与Boltzmann方程的数值解相比，Israel-Stewart的结果更好地符合。我们还表明，包括近似高阶修正粘性演化显着提高了这种协议，从而证明了弛豫时间近似的碰撞项。
2013-05-14 hep-ph hep-th nucl-th
Highly-anisotropic hydrodynamics for central collisions
在各向异性流体力学的框架下，引入了真实的状态方程和自洽的冻结公式。该模型适用于中央质子核碰撞。结果进行了比较，在标准的Israel-Stewart二阶粘性流体动力学。结果表明，由此产生的强子谱是高度敏感的流体动力学的方法，已被使用。
2016-03-18 hep-ph nucl-th
Centrality dependence of elliptic flow and QGP viscosity
在Israel-Stewart的二阶流体力学理论中，我们分析了最近PHENIX实验中Au+Au碰撞中带电粒子椭圆流的数据。PHENIX数据在外围碰撞中比在中心碰撞中需要更多的粘性流体。在宽范围的碰撞中心性（0-10%- 50-60%）内，粘度与熵比（$η/s$）在0-0.17之间变化。
2010-03-30 hep-ph nucl-th
String theory implications on causal hydrodynamics
总结了弦论对因果流体力学/二阶流体力学/Israel-Stewart理论的主要启示。
2008-08-21 hep-th nucl-th
A Fast Numerical Scheme for Causal Relativistic Hydrodynamics with Dissipation
本文基于Israel-Stewart理论，发展了一种稳定、快速的相对论耗散流体力学数值格式。Israel-Stewart理论是相对论流体力学中耗散的稳定的因果描述，但它包含了组分粒子碰撞的时间尺度的弛豫过程，引入了刚性方程，使得实际数值计算困难。在我们的新方案中，我们使用Strang的分裂方法，并使用分段精确解来解决极短的时间尺度问题。此外，由于我们将计算分为无粘步骤和耗散步骤，黎曼求解器可以用于获得无粘步骤的数值通量。黎曼解算器的使用使我们能够非常准确地捕捉冲击波。简单的数值例子。本方案可应用于天体物理和核物理的各种高能现象。
2011-06-09 astro-ph.HE astro-ph.IM nucl-th
Rapidity Correlation Structures from Causal Hydrodynamics
粘性扩散可以加宽两粒子横向动量涨落的快度依赖关系。令人惊讶的是，在RHIC的STAR合作的测量表明，这种扩大是伴随着出现在最中心的碰撞，这些波动的快度分布的意想不到的结构。虽然一阶经典Navier-Stokes理论可以粗略地解释快度加宽，但它不能解释附加结构。我们建议，快度结构可以用二阶因果Israel-Stewart流体动力学与随机噪声来解释。
2016-08-18 hep-ph nucl-th
Stability and Causality in relativistic dissipative hydrodynamics
讨论了Landau-Lifshitz理论和Israel-Stewart型因果耗散流体力学的稳定性和因果性。结果表明，在相对论耗散流体力学中，非因果性和不稳定性是相互关联的，非因果性导致了不稳定性。我们进一步讨论了标度解的稳定性。因果耗散流体动力学的标度解对非均匀扰动可能是不稳定的。
2008-07-19 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Transverse flow in relativistic viscous hydrodynamics
最近，RHIC的Au-Au碰撞的流体动力学模型模拟表明，随着未来几年模拟的改进，量化重离子碰撞中产生的物质的粘度是可行的。为此，显然需要对粘性效应进行一致的流体动力学描述。在本文中，我们观察到，最近使用的，近似形式的二阶Israel-Stewart粘性流体动力学运动方程不能一贯地考虑横向流场，这是预期发展的重离子碰撞。我们确定适当的运动方程。
2006-04-03 hep-ph nucl-th
Relativistic Hydrodynamics: A Singulant Perspective
有越来越多的证据表明，流体动力学梯度扩展是阶乘发散的。我们主张使用丁格尔的奇异性作为一种方法来获得分析控制其大的非线性流的行为。在我们的方法中，奇点可以被看作是新的涌现自由度，它重组了高阶梯度展开。我们工作的物理奇点的纵向流动，在那里他们服从简单的演化方程，我们计算在Müller-Israel-Stewart模型，全息和动力学理论。这些方程确定的动力学膨胀，我们确认与明确的数值计算的高阶行为的动力学。我们的主要发现之一是奇异动力学和一定的线性响应理论问题之间的对偶性。最后，我们讨论了奇异性在流体动力学梯度展开的最佳截断中的作用。我们分析的副产品是一个新的Müller-Israel-Stewart-like模型，其中奇点的定性行为与全息术比迄今为止考虑的模型有更多的相似之处。
2022-10-30 hep-ph hep-th nucl-th
Testing viscous and anisotropic hydrodynamics in an exactly solvable case
在弛豫时间近似下，精确求解了任意剪切粘度下的一维助推不变玻尔兹曼方程。结果与粘性和各向异性流体动力学的预测进行了比较。研究不同的非平衡情况下，并比较精确的动力学理论的结果，二阶粘性流体动力学的结果，我们发现，最近制定的二阶粘性流体动力学同意更好地与精确解比标准的Israel-Stewart方法。此外，我们发现，由于动力学和各向异性流体力学松弛时间之间的适当连接，各向异性流体力学提供了一个很好的近似精确的松弛时间近似解。
2013-08-07 hep-ph nucl-th
Dilepton to photon ratio, a viscometer of QGP
在Israel-Stewart二阶流体力学中，研究了粘滞效应对QGP介质双轻子辐射的影响。双轻子受QGP粘度的强烈影响。大的不变质量双轻子，由于它们的速度较低，比低不变质量双轻子受粘性的影响更小。我们还发现，光子与双轻子的比值对粘滞性很敏感，可以作为QGP的粘滞度计。
2012-01-03 nucl-th
Applicability of viscous hydrodynamics at RHIC
在早期的工作中（arXiv：0808.0953），我们建立了因果Israel-Stewart粘性流体动力学仅在RHIC应用中在非常低的剪切粘度4 pi eta_s / s < ~ 1.5-2时是准确的。我们在这里表明，该区域的适用性显着减少，如果体积粘度在动态中发挥作用。
2009-09-29 nucl-th
Phenomenological Relativistic Second-Order Hydrodynamics for Multiflavor Fluids
在这项工作中，我们执行的一阶和二阶耗散流体的相对论流体动力学的唯象推导。为了设置阶段，我们开始从能量动量和粒子数守恒方程的理想相对论流体力学的审查。然后，我们继续讨论的匹配条件，以当地的热力学平衡，对称性的能量动量张量，分解的耗散过程，根据其洛伦兹结构，最后，在朗道和Eckart框架中的流体速度的定义。通过这项准备工作，我们首先从熵流方程推导出一阶（纳维-斯托克斯）相对论流体力学，仅保留热力学力的一阶梯度。一个广义形式的扩散项被发现与描述各种口味之间的相对扩散的扩散系数矩阵。然后将寻找耗散项的过程扩展到二阶，以获得耗散通量达到二阶的多味系统的耗散函数的最一般形式。耗散函数现在除了包括以色列-斯图尔特理论中通常的二阶传输系数外，还包括不同风味之间的二阶扩散。从耗散函数的正性要求出发，建立了二阶流体力学的松弛型方程，其特征是各种耗散过程的松弛时间有限，保证了流体动力学的因果性和稳定性。这些方程包含一套完整的非线性项的热力学梯度和耗散通量所产生的熵流，这是不存在于传统的Israel-Stewart理论。
2023-02-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
From kinetic theory to dissipative fluid dynamics
本文给出了用Grad的14阶矩展开式从动力学理论导出相对论耗散流体动力学Israel-Stewart方程的结果。工作一致的克努森数的二阶，这些方程包含几个新的条款是在以前的治疗缺席。
2008-12-08 nucl-th
