Causal first-order hydrodynamics from kinetic theory and holography
我们展示了因果相对论性纳维-斯托克斯方程是如何从相对论性玻尔兹曼方程中产生的:通过明智地选择碰撞算子的零模式,因果关系得以保持。一个完全类似的过程可以用来提取因果流体动力学从流体-重力对应:再次,流体动力学方程的因果关系是通过适当选择相应的微分算子的零模式在块中保存。我们给出了零模式的例子,产生的因果流体动力学方程的非共形流体与保守的U(1)全球对称电流。
2021-12-28 hep-th
Relativistic Particle and Relativistic Fluids: Magnetic Moment and Spin-Orbit Interactions
我们考虑相对论带电粒子动力学和相对论磁流体动力学辛结构和行动的Poincaré群的共伴随轨道。粒子的情况是为了澄清一些点,如最小的耦合(如文本中定义的)如何导致$2$的旋磁比,并为流体动力学奠定基础。一般群论框架进一步解释,然后用于建立阿贝尔磁流体力学包括自旋效应。一个有趣的新的物理效应是由压力和能量密度梯度引起的自旋密度的旋进。欧拉方程(速度场的动力学)也被自旋密度的梯度所修正。
2014-06-06 hep-th
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
Numerical tests of causal relativistic dissipative fluid dynamics
本文提出了求解具有体粘和剪切粘的因果相对论耗散流体动力学Israel-Stewart(IS)方程的数值方法。然后,我们测试这些方法研究黎曼问题(1+1)-和(2+1)维几何。本文研究的数值格式适用于实际的相对论耗散流体的(3+1)维模拟。
2009-07-15 hep-th nucl-th physics.flu-dyn
Stable and causal relativistic Navier-Stokes equations
相对论性纳维-斯托克斯方程用局部流体动力学变量(温度、流体速度和化学势)表示能量动量张量和粒子数流的守恒。我们表明,粘性流体方程是稳定的和因果的,如果采用合适的非平衡定义的流体动力变量。
2020-04-23 gr-qc hep-ph hep-th
Causality in dissipative relativistic magnetohydrodynamics
本文研究了耗散相对论磁流体力学中线性与非线性因果性的关系,以含中性粒子流和电阻修正的粘性磁流体为例,表明线性化分析可用于理解最一般流体框架下的因果性质。
2024-11-07 gr-qc hep-ph hep-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
Linearly stable and causal relativistic first-order spin hydrodynamics
本文从动理学理论推导一阶耗散自旋流体力学方程,并通过特定匹配条件证明其在任意洛伦兹参考系中线性因果稳定。
2023-09-22 hep-th nucl-th
Relativistic causality in particle detector models: Faster-than-light signalling and "Impossible measurements"
我们分析了相对论量子信息中Unruh DeWitt型探测器模型中潜在的因果关系违反。我们首先研究快于光的信号和因果因式分解的动态多个检测器场相互作用之间的关系。我们以何种方式空间扩展的非相对论探测器模型预测超光速传播领域的初始条件。我们在探测器模型的这一特性(源于它们的非相对论动力学)与索尔金的“量子场上不可能的测量”arXiv:gr-qc/9302018之间进行了比较。基于这些特点,我们讨论了在QFT测量时,与非相对论粒子探测器进行的有效性。
2021-08-04 gr-qc hep-th quant-ph
On the linear causality and stability of third-order relativistic dissipative fluid dynamics
我们分析了三阶流体动力学在全局平衡态附近扰动的线性因果关系和稳定性。我们调查的制定来自动力学理论,使用Chapman-Enskog展开,在PRC 88,021903,这被证明是在很好的协议与微观理论的解决方案。从这个分析中,我们表明,该理论是线性因果和不稳定的,这种不稳定性不能通过调整输运系数来校正。然后,我们提出了一个修改这个理论,有效的线性政权,可以被构造成线性因果关系和稳定的,并获得的条件的传输系数必须满足,以便这种情况下。
2022-06-21 hep-th nucl-th
TsT vs. LCR and Gravity Dual of Non-relativistic Fluid
讨论了从相对论全息流体合成非相对论全息流体的两种不同方法。在第一种方法中,我们通过相对论共形流体的光锥约化得到非相对论流体。在第二种方法中,我们考虑相对论流体的体对偶,将解提升到10维,并对体解进行TsT变换以改变渐近结构。在$S^5$上减少TsT变换几何,我们找到了一个有效的5维局部提升解。然后,我们使用体边界字典计算非相对论性本构关系。我们表明,通过这两种方法得到的非相对论流体是等效的二阶导数展开。我们的研究结果还提供了显式表达式的不同的本构关系和运输的全息$U(1)$带电的非相对论流体(奇偶校验奇和偶)的导数展开到二阶。
2022-11-17 gr-qc hep-th
Is first-order relativistic hydrodynamics in general frame stable and causal for arbitrary interaction?
在一般框架下,利用梯度展开技术,从微观动力学方程导出了一阶稳定的、因果的相对论流体力学理论。从水动力场的任意匹配条件出发,引入了一般框架。通过动量相关弛豫时间近似(MDRTA)与建议的碰撞算子,保持守恒定律的相互作用中引入的相对论性玻尔兹曼方程。我们在这里首次证明,不仅一般的框架选择,而且微观相互作用速率的动量依赖性,通过MDRTA捕获,是必不可少的产生必要的场修正,产生一个因果关系和稳定的一阶相对论理论。
2022-06-19 hep-ph hep-th nucl-th
Hydrodynamic theories for a system of weakly self-interacting classical ultra-relativistic scalar particles: causality and stability
本文研究经典极端相对论标量粒子系统中三种相对论耗散流体动力学理论的因果性与稳定性,证明Navier-Stokes理论非因果不稳定,而BDNK和二阶瞬态理论在特定条件下可因果稳定。
2023-11-13 hep-th nucl-th
Relativistic, Causal Description of Quantum Entanglement
一个可能的因果关系的解决方案的问题,提供一个时空描述的量子纠缠态中的信号传输的描述使用“双度量”时空结构,其中的量子纠缠测量改变时空的结构。可能的实验测试,以验证建议的时空量子纠缠态的解释。
2002-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Transport Coefficients of Non-Newtonian Fluid and Causal Dissipative Hydrodynamics
本文利用文献[T]中的投影算子方法(Mori-Zwanzig形式)导出了一个计算因果耗散流体动力学输运系数的新公式。Koide,Phys.Rev.E75,060103(R)(2007)]。这是Green-Kubo-Nakano(GKN)公式在非牛顿流体情况下的推广,它是相对论耗散流体动力学中保持相对论因果关系的必要因素。这个公式是GKN公式的推广,它在一定限度内可以重现GKN公式。在这项工作中,我们扩展了以前的工作,以便适用于更一般的情况。
2008-10-20 cond-mat.stat-mech hep-th nucl-th
Bohmian particle trajectories in relativistic fermionic quantum field theory
德布罗意-玻姆对量子力学和量子场论的解释被推广到描述相对论性费米子粒子和反粒子的轨迹,并提供了它们产生和毁灭过程的因果描述。本文发展了量子系统因果解释的一般方法,并将其应用于由c-数值波泛函表示的费米子量子场论的因果解释。
2004-09-07 hep-th quant-ph
Stochastic fluctuations in relativistic fluids: causality, stability, and the information current
本研究建立了纳入因果性与稳定性最新进展的相对论流体平衡态随机涨落通用形式体系,适用于各类协变稳定黏性流体理论,并通过热扩散模型、共形不变Israel-Stewart理论验证其有效性,还探究了两点函数的框架依赖性。
2023-06-14 hep-ph hep-th nucl-th
Causal UV completions of relativistic hydrodynamics
Ghent University(根特大学)
本文研究了相对论流体动力学的有效场论固有非因果性,并提出通过引入瞬时紫外模式来恢复因果性,同时探讨了非流体动力学模式的出现和限制。
2026-07-09 hep-ph hep-th math-ph
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
A systematic expansion for relativistic causal hydrodynamics
一个系统的扩展的玻尔兹曼方程的扩散稀释示踪剂,在权力的克努森数,进行到下一个领先的顺序(NLO),给出了相对论因果扩散方程(凯利方程)。使用无量纲的动力学量的组合,我们表明,当小NLO项起着至关重要的作用。我们继续表明,凯利方程的推导从微观理论的关联函数的数量密度的扩散是可能的。相关器满足扩散常数的格林-久保关系,以及超越纯粹现象学因果理论的f-和。我们认为,建设推广到全流体动力学方程。
2007-09-14 hep-ph hep-th nucl-ex
Microscopic Origin of the Shear Relaxation Time in Causal Dissipative Fluid Dynamics
在本文中,我们将展示如何计算剪切松弛时间从一个潜在的微观理论。我们证明了Israel-Stewart型理论中的剪切弛豫时间是由相应的滞后格林函数的极点的逆给出的,它在复能量平面中最接近原点。因此,这种理论中的弛豫时间是微观的,而不是宏观的,即,流体动力学时间尺度
2011-03-12 hep-ph hep-th nucl-th
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
Generalized Eulerian Coordinates for Relativistic Fluids: Hamiltonian Rest-Frame Instant Form, Relative Variables, Rotational Kinematics
我们研究了一种新的相对论性理想流体在新的广义欧拉位形坐标下的静止标架瞬时形式。在分离相对论质心和Wigner超平面上的相对变量后,引入动力学体标架,定义了流体的取向和形状变量.最后我们定义了流体的狄克逊多极子。
2003-02-12 astro-ph gr-qc hep-th
Kaluza-Klein reduction of relativistic fluids and their gravity duals
我们研究了具有几个守恒全局电荷的相对论流体的流体动力学(即,几种粒子)通过执行N-环面上的中性流体的Kaluza-Klein降维。通过流体/重力对应,这使我们能够描述具有几个卡鲁扎-克莱因电荷的黑膜的长波长动力学。我们直接从高维中性流体的状态方程和输运系数得到了带电流体的状态方程和输运系数。我们专门这些结果的流体对偶卡鲁扎-克莱因黑膜。
2014-01-09 gr-qc hep-th
Relativistic causality and position space renormalization
本文对因果位置空间重整化进行了历史回顾,并特别关注雷蒙德·斯托拉(Raymond Stora)在这一学科发展中所发挥的作用。重正化被简化为减去解析正则化的连续发散费曼振幅中的极点项。强调了剩余物与“量子周期”及其与数论最新发展的关系。我们证明了在无质量的$φ^4$理论的情况下,在内部顶点(需要控制红外行为)的整合的可能性,并显示膨胀和共形异常。
2016-11-26 hep-th math-ph math.MP
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
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
Schwinger-Keldysh effective field theory for stable and causal relativistic hydrodynamics
本文构建了稳定且因果的有效场论,用于描述相对论扩散和流体动力学中的统计涨落,实现动力学KMS对称性,并指出在BDNK模型中包含涨落的障碍。
2023-09-01 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-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
Complementarity and causal propagation of decoherence by measurement in relativistic quantum field theories
为了揭示引力的量子本质,人们对牛顿引力势在物体间产生的纠缠进行了广泛的讨论。在本文中,我们进行了量子场论分析的一个稍微修改版本的gedanken实验的马里和同事。我们表明,由于存在一个检测器的退相干传播的延迟格林函数的光的速度,因为它应该是一致的相对论场论的因果关系。场的量子性质,如量子涨落或用凯尔迪什格林函数表示的引力子发射,在壳层粒子产生的退相干机制中也起着重要作用。我们还讨论了干涉的可见性和测量的可测量性之间的权衡关系,称为波粒二象性,在我们的设置。
2022-11-07 gr-qc hep-th quant-ph
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
Poles from the conserved kinetic equation: The emerging gradient structure and causality riddle of relativistic hydrodynamics
National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute(印度科学教育研究所,霍米·巴巴国立学院)
本文通过构造同时守恒能量动量张量和粒子流的碰撞核,分析了相对论动力学方程中的极点及其色散谱,揭示了长波极限下相对论流体力学系统的梯度结构,并证明了包含非局域时间导数的色散结构对于保持截断理论因果性的必要性。
2026-05-30 gr-qc hep-ph hep-th
Non-relativistic conformal symmetries in fluid mechanics
自由不可压缩流体的对称性跨越伽利略群,并伴随着空间和时间的独立膨胀。当流体是可压缩的,对称性被扩大到扩展的薛定谔群,这也涉及到,此外,薛定谔扩展。虽然不可压缩的流体动力学可以推导出一个适当的非相对论性限制的共形不变的相对论性理论,最近讨论的共形伽利略群,从相对论共形群收缩,是不是一个对称。这可以用非相对论极限的微妙之处来解释。
2009-10-24 hep-th math-ph math.MP
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
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
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