Cross effects in spin hydrodynamics: A revisit Entropy analysis and statistical operator
我们重新讨论了一阶自旋流体力学的构造,发现本构关系受到自旋轨道耦合交叉效应的修正。从常规的熵分析开始,我们展示了如何从热力学第二定律中识别交叉效应和新的交叉输运系数。有趣的是,传统的输运系数导热率$κ$从下面由交叉输运系数的乘积限定,这意味着热传导的阈值被改变。借助于Zubarev的非平衡统计算符,我们以更严格的方式再现了一阶自旋流体动力学的构造和交叉效应的识别。通过对简正模色散关系的研究,发现这些交叉效应抑制了传统流体力学中出现的声模和热模的衰减,同时也影响了非流体力学自旋模的阻尼。
2023-02-27 hep-ph nucl-th
Entropy current and entropy production in relativistic spin hydrodynamics
本文利用第一性原理量子统计方法研究相对论自旋流体力学中的熵产生率,证明熵流可经熵规范变换改变且局部热力学关系一般不成立,但熵产生率具有变换不变性,并给出了可普遍适用的表达式。
2024-02-24 cond-mat.stat-mech hep-th nucl-th
Entropy flow of a perfect fluid in (1+1) hydrodynamics
利用Khalatnikov势的形式,我们导出了理想流体(1+1)相对论流体动力学中熵流dS/dy(y为快度)随温度变化的一般公式.我们研究特别是流动为主的足够长的流体动力学演化,并提供了一个明确的解析解dS/dy。我们讨论了我们的一般公式的理论意义和重离子碰撞的一些唯象应用。
2008-12-19 hep-ph hep-th 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
ADHYDRO --- hydrodynamics-like model for highly anisotropic systems
提出了一个新的框架(ADHYDRO),它是为描述相对论重离子碰撞早期产生的高度各向异性系统而设计的。ADHYDRO的结构与理想流体动力学非常相似,但ADHYDRO包含耗散效应。耗散由熵源的形式定义,熵源取决于压力各向异性,并且对于各向同性系统为零。通过对熵源的简单分析,得到了描述各向异性系统各向同性的方程组。
2010-11-30 nucl-th
Entropy Production in Relativistic Hydrodynamics
研究了相对论流体动力学系统中的熵产生,如高能核碰撞中形成的夸克-胶子等离子体(QGP)。我们研究改变流体组成的机制,即颗粒产生和/或化学反应,以及化学和热扩散。这些效应补充了剪切粘度、体积粘度和热导率的常规耗散效应。
2001-03-08 astro-ph hep-ph nucl-th
On higher order and anisotropic hydrodynamics for Bjorken and Gubser flows
我们研究的流体动力学和非流体动力学矩的分布函数的各向异性和三阶Chapman-Enskog流体动力学系统进行Bjorken和Gubser流的演变。流体动力学的结果进行了比较,在弛豫时间近似的碰撞项的玻尔兹曼方程的精确解。虽然分布函数的流体动力矩(即能量动量张量)的演化可以通过两种流体动力近似方案以高精度描述,但它们对系统熵演化的描述要精确得多。我们将其归因于非流体动力学模式耦合到熵演化中的巨大贡献,而流体动力学近似没有很好地捕捉到这些贡献。精确解和流体动力学近似之间的差异对于三阶Chapman-Enskog流体动力学比对于各向异性流体动力学更大,这有效地将各向异性膨胀的一些耗散效应恢复到各向异性中的所有阶,并且对于Gubser流比对于Bjorken流更大。总的来说,各向异性流体力学为这些高度各向异性膨胀系统提供了最精确的宏观描述。
2018-02-01 nucl-th
Consistent Implementation of Finite-Range Terms into Hydrodynamics
非零程相互作用经常通过梯度项被纳入平均场论。在这里,一个形式主义的发展,将这些条款纳入流体力学。这些项改变了熵、化学势、温度和应力-能量张量的表达式。形式主义尊重局部能量守恒,电荷和熵。形式主义导致静态解决方案的温度,化学势和流体动力学加速度都消失,即使密度分布可能是不均匀的。的相边界和关联函数的配置文件进行计算,以说明各种热力学量的梯度修改。此外,对于添加热噪声以产生所需强度的密度-密度相关性的流体动力学计算,导出额外的噪声项,使得在平衡时,产生具有正确尺寸和长度尺度的相关性。
2017-08-17 nucl-th
Nonextensive perfect hydrodynamics - a model of dissipative relativistic hydrodynamics?
我们证明,非广延理想相对论流体力学($q$ -流体力学)可以作为一个模型,通常的相对论耗散流体力学($d$ -流体力学),从而大大促进其应用。作为例子,我们展示了如何使用$q$ -流体力学得到$q$ -依赖的表达式的耗散熵流和相应的体积和剪切粘度的熵密度,$ζ/s$和$η/s$的比例。
2008-12-19 hep-ph nucl-th
Causal Viscous Hydrodynamics for Relativistic Heavy Ion Collisions
QGP的粘度是目前争论的热点。由于它的计算从第一原理是困难的,它是可取的,试图提取它从实验数据。粘性流体动力学提供了一种工具,可以解决这个问题,并可能在理想的流体动力学开始失败的地区工作。本论文主要研究相对论性重离子碰撞中的粘性流体力学。我们首先回顾了从不同的方法获得的二阶粘性方程,然后报告的工作,俄亥俄州立大学组建立因果粘性流体动力学方程在2+1维和数值求解中心和非中心Cu+Cu和Au+Au碰撞RHIC能量及以上。我们讨论了剪切和体积粘性的流体动力学演化的熵密度,温度,集体流,流各向异性,和强子多重性,单粒子谱和椭圆流的影响。在粘性流体力学中研究了粘性熵产生及其对强子多重数中心依赖性和偏心标度椭圆流多重数标度的影响,并与实验数据进行了比较.使用不同版本的Israel-Stewart二阶因果粘性流体动力学的形式主义的动力学效应进行了讨论,解决了一些明显的差异早期的结果报告不同的群体。最后,我们评估了目前的状态约束的剪切粘度熵比的热和致密的物质在RHIC创建。
2009-08-25 nucl-th
Complete relativistic second-order dissipative hydrodynamics from the entropy principle
我们提出了一个新的推导相对论耗散流体动力学方程,它调用热力学第二定律的熵四电流表示的单粒子相空间分布函数从格拉德的14矩近似。这个推导是完整的意义上说,所有的二阶输运系数是唯一确定在一个单一的理论框架。特别是,这消除了长期存在的模糊性,在松弛时间的体积粘度,从而消除了一个不确定性提取的剪切粘度熵密度比从对抗相对论性重离子碰撞中的各向异性流数据。我们发现,在一维标度展开,这些输运系数防止发生空化,即使在格点量子色动力学估计的体积粘度相当大的值。
2013-02-04 hep-ph nucl-th
Maximum entropy freezeout of hydrodynamic fluctuations
提出基于最大熵原理的通用方法,用于冻结重离子碰撞中的涨落,建立涨落与理想基线的关系,并确定QCD临界点附近的关键参数。
2023-05-15 hep-ph hep-th nucl-th
Third order viscous hydrodynamics from the entropy four current
相对论性流体或夸克-胶子等离子体(QGP)的非平衡动力学在早期已经用动力学和热力学方法计算到三阶。本手稿中的计算是基于热力学原理。本文从A。穆龙加本文中的弛豫方程是在简单的Bjorken(1 + 1)D方案和Eckart框架下建立的。松弛方程被发现有稍微不同的值相比,从早期的模型计算的耦合系数。已发现微分方程的解对这些系数的值敏感。对三阶理论导出的剪切松弛方程进行了逐项讨论。讨论了三阶理论对剪切松弛时间的影响。与热的和稠密的物质有关的热力学量已经作为真时的函数计算出来。此外,还对弛豫方程的各种初始条件进行了假设,以研究它们对上述观测量的影响。假设LHC QGP的形成时间为$τ_0$ = 0.4 fm/c,温度T $_0$ = 500 MeV。
2020-06-11 nucl-th
Stability of multi-component relativistic viscous hydrodynamics from Israel-Stewart and reproducing DNMR from maximizing the entropy
在重离子碰撞中产生的夸克-胶子等离子体具有三个相关的守恒电荷:重子数(B)、奇异数(S)和电荷(Q)。在这里,我们推导出以色列-斯图尔特框架BSQ扩散耦合到剪切和体积粘度和热力学导数需要耦合到BSQ状态方程。我们重现的${\mathcal{J}}$条款的DNMR方法中的一个子集,并提出了一种技术,从最大熵原理推导出其他条款。最后,我们进行了一个稳定性分析,可以用来约束BSQ流体动力学中的输运系数。
2022-09-22 hep-ph hep-th nucl-th
Relativistic spin hydrodynamics revisited with general rotation by entropy-current analysis
本研究通过熵流分析重新审视含一般热涡度的狄拉克费米子相对论自旋流体力学正则表述,推导满足熵原理的本构关系,建立正则与唯象表述的伪规范变换联系,并通过线性模式分析发现两种表述的模式在梯度二阶下存在差异。
2024-10-10 hep-ph hep-th nucl-th
Relativistic second-order spin hydrodynamics: an entropy-current analysis
本文使用熵流方法推导了类似Israel-Stewart的相对论二阶耗散自旋流体力学方程,考虑了广义能量-动量张量和唯象自旋张量,得到了耗散流的弛豫型方程,并论证了其能正确重现Navier-Stokes极限。
2023-04-03 hep-ph nucl-th
Dissipative or just Nonextensive hydrodynamics? - Nonextensive/Dissipative correspondence -
我们认为,完美的非广延流体力学和通常的耗散流体力学,我们称之为非广延/耗散对应(NexDC)之间的对应关系。它导致耗散熵流的简单表达式,并允许预测的体积和剪切粘度的比熵密度,$ζ/s$和$η/s$。
2008-05-15 hep-ph nucl-th
Hydrodynamic fluctuations of entropy in one-dimensionally expanding system
涨落-耗散关系表明耗散总是伴随着热涨落。利用相对论涨落流体力学方法研究了高能核碰撞产生的夸克-胶子等离子体流体力学膨胀中的热涨落效应。我们表明,热噪声服从稳态涨落定理时,(i)的热力学量的演变的时间尺度足够长的弛豫时间,(ii)温度的热涨落足够小。稳态涨落定理描述了熵的分布,它与高能核碰撞中观察到的多重数有关。因此,我们提出了一个上限的多重性波动,这是有用的初始状态模型的测试。我们还数值研究了在真实核碰撞中由于弛豫时间的非零性而导致的稳态涨落定理的破缺。
2018-09-13 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-ex
Highly-anisotropic and strongly-dissipative hydrodynamics for early stages of relativistic heavy-ion collisions
我们引入了一个新的框架,高度各向异性的流体力学,包括耗散效应。耗散由熵源的形式定义,其取决于压力各向异性并且对于各向同性流体为零。通过对满足一般物理要求的熵源的简单分析,得到了描述纯纵向助推不变系统各向异性随时间演化的非线性方程。最初高度各向异性的物质自然地接近理想流体的状态。因此,由此产生的演化与相对论性重离子碰撞早期阶段产生的物质行为的预期一致。这种平衡被认为是熵产生的过程。
2010-07-01 hep-ph nucl-th
Knudsen number, ideal hydrodynamic limit for elliptic flow and QGP viscosity in $\sqrt{s}$=62 and 200 GeV Cu+Cu/Au+Au collisions
考虑到粘性流体演化过程中的熵产生,我们估算了$\sqrt{s}$ =62和200 GeV Cu+Cu/Au+Au碰撞中的逆Knudsen数、椭圆流的理想流体动力学极限和QGP粘熵比.粘度与熵的比值估计为$η/s=0.17\pm 0.10\pm 0.20$,第一个误差是统计误差,第二个误差是系统误差。在中心碰撞中,逆Knudsen数为$\approx 2.80\pm 1.63$,对于完全平衡,它可能很小。在周边碰撞中,它甚至更小,椭圆流的理想流体动力学极限比中心碰撞中的实验流动大$\sim$ 40%。
2010-09-27 hep-ph nucl-th
Entropy Production, Hydrodynamics, and Resurgence in the Primordial Quark-Gluon Plasma from Holography
大爆炸后的微秒,夸克和胶子形成了一种强耦合的非共形液体,由于宇宙的膨胀而失去了平衡。我们使用全息术来确定这种液体在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的非平衡行为,并根据宇宙尺度因子的导数展开相应的熵产生。我们证明了所得级数的收敛半径为零,并讨论了它的复苏性质。最后,我们计算了de Sitter宇宙后期的熵产生率,并表明由体粘滞效应给出的首阶近似可以强烈高估/低估依赖于微观参数的速率。
2016-11-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nonextensive hydrodynamics for relativistic heavy-ion collisions
提出并讨论了多粒子产生过程的非广延一维流体动力学模型。它是基于非广泛的统计假设的形式提出的Tsallis和其特征在于一个nonextensivity参数$q$。在这个公式中,参数$q$表征了局部平衡的某些特定形式,这是非广延热力学的特征,并取代了通常流体动力学模型中通常的局部热平衡假设。我们认为理想非广延流体力学与通常的耗散流体力学之间存在着对应关系。它导致耗散熵流的简单表达式,并允许预测的体积和剪切粘度比熵密度,$ζ/s$和$η/s$,要作出。
2008-03-14 hep-ph nucl-th
On the anomalous superfluid hydrodynamics
Son和Surówka已经证明,具有整体U(1)对称性的流体动力学异常的存在可以诱导涡流和磁流。感应电流是唯一确定的异常从存在的熵流与非负的散度。在这项工作中,我们将分析扩展到U(1)对称性自发破缺的流体力学,即U(1)超流流体力学。我们发现,所有可能的一阶梯度校正是由五个任意函数确定的,熵流包含一个任意函数。此外,应力张量不接收来自与磁场成比例的项的校正。
2011-06-27 hep-ph hep-th nucl-th
Fluid dynamics from the Boltzmann equation using a maximum entropy distribution
本文提出基于最大熵分布截断矩层级的远离平衡宏观理论,在单一框架内描述重离子碰撞的自由流和流体动力学区域,包含所有阶耗散通量贡献,在传统流体动力学失效的远离平衡区域与动理学理论高度一致。
2023-08-01 hep-ph nucl-th
First order dissipative hydrodynamics and viscous corrections to the entropy four-current from an effective covariant kinetic theory
本文研究了具有非零夸克化学势和有限夸克质量的夸克-胶子系统的剪应力张量、体粘滞压力和电荷流的一阶流体动力学演化方程。通过求解一个有效的Boltzmann方程,得到了准夸克和准胶子巨正则系综的一阶输运系数。我们采用与温度相关的准粒子有效逸度来编码热QCD介质效应。准粒子的非平凡能量色散导致平均场对输运系数的贡献,其起源可能与有效动力学理论中守恒定律的实现直接相关。QCD状态方程和化学势都对夸克-胶子等离子体的演化有重要影响。在有效动力学理论的框架下,研究了剪切和体粘滞效应对熵四流的修正。在一维助推不变膨胀的情况下,粘性修正对熵密度的影响得到了量化。此外,还研究了纵向增压不变膨胀下温度随时间演化的一阶粘性修正以及系统压力各向异性和雷诺数的描述,并研究了温度随时间演化的压力各向异性描述。
2020-05-01 hep-ph hep-th nucl-th
Systematic parameter study of hadron spectra and elliptic flow from viscous hydrodynamic simulations of Au+Au collisions at sqrt(s_NN) = 200 GeV
利用(2+1)维粘性流体动力学程序VISH 2 +1,系统地研究了200 AGeV Au+Au碰撞中π介子和质子的横动量谱及其椭圆流与流体动力学模型参数(热化时间、初始熵密度分布、退耦温度、状态方程和比剪切粘度eta/s)的关系.我们确定质子谱的斜率之间的张力,这(在流体动力学模拟,假设一个恒定的剪切粘度熵密度比)更喜欢较大的η/s值,和p_T依赖的带电强子椭圆流的斜率,这更喜欢较小的η/s值。改变其他模型参数似乎并不允许这种张力的溶解
2010-10-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
Linking the hydrodynamic and kinetic description of a dissipative relativistic conformal theory
我们使用熵产生变分方法关联一个粒子分布函数的假设已知的能量动量和熵流描述相对论共形流体。假设一个简单的形式的碰撞算子,我们发现这一个粒子的分布函数明确,并表明,这种方法的连接的水力和动力学的描述是一个非平凡的推广格拉德的anastomosis。所得的本构关系与J. Peralta-Ramos和E. Calzetta,Phys. Rev. D { \bfseries 80},126002(2009).我们的结果可能对描述超相对论性重离子碰撞中的冻结过程是有用的。
2010-10-19 hep-ph nucl-th
Hydrodynamic fluctuations and the minimum shear viscosity of the dilute Fermi gas at unitarity
我们研究非相对论流体中的流体动力学涨落。我们表明,在三维波动导致的最小值的剪切粘度熵密度比$η/s$作为温度的函数。最小值提供了$η/s$的一个界限,它独立于弦论中的限制界限$η/s \geq \hbar/(4πk_B)$,其中$s$是熵密度。对于稀的费米气体,在么正性下,我们发现$η/s\gsim 0.2\hbar$。这个界限并不普遍--它取决于幺正费米气体的热力学性质,以及关于流体力学有效范围的经验信息。我们还发现,频率为$ω$的流体动力学模式的粘性弛豫时间发散为$1/\sqrtω$,二维剪切粘度发散为$\log(1/ ω)$。
2013-02-18 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.flu-dyn
Hydrodynamics of nuclear collisions with initial conditions from perturbative QCD
利用微扰QCD的boost非不变初始条件,计算了$\sqrt{s}$ = 5500 GeV超相对论重离子碰撞中的纵向流体动力学流.从中心区域的熵和能量的转移,以较大的rapidities所造成的升压非不变性的确定和相关的系统寿命的减少估计。
1997-05-06 hep-ph nucl-th
Second order relativistic viscous hydrodynamics within an effective description of hot QCD medium
基于有效逸度准粒子模型,在协变动力学理论的框架内,推导了剪切力和体粘压力演化的二阶流体动力学方程。在平衡态分布函数中的温度依赖逸度参数导致了玻尔兹曼方程中的平均场项,它影响了热QCD物质中的相互作用。在弛豫时间近似下,采用Chapman-Enskog迭代法求解有效Boltzmann方程,得到了分布函数的粘性修正,直到梯度展开的二阶。平均场对输运系数和熵流的影响已被研究到二阶梯度。与以前的计算结果相比,我们发现非零熵流在第二阶。在$1+1-$维boost不变纵向展开下,定量分析了相互作用夸克-胶子系统的相对论二阶粘性流体力学的有效描述.我们研究适当的时间演化的温度,压力各向异性,和粘性修正熵密度为这个简化的膨胀。在考虑平均场贡献和实际状态方程的情况下,夸克-胶子等离子体的二阶演化受到显著影响。
2020-10-04 hep-ph hep-th nucl-th
Fate of spin polarization in a relativistic fluid: An entropy-current analysis
我们推导出相对论流体动力学方程的基础上的熵流分析的动态自旋自由度。局部热力学的第一和第二定律限制了本构关系的可能结构,包括自旋电流和(正则)能量-动量张量的反对称部分。在线性模式分析中求解得到的流体动力学方程,我们发现自旋扩散模式,表明自旋密度衰减后的特征时间尺度控制的输运系数引入的反对称部分的能量动量张量的熵流分析。这是自旋角动量和轨道角动量相互转换的结果。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech hep-ph
Entropy production in high-energy heavy-ion collisions and the correlation of shear viscosity and thermalization time
本文研究了高能重离子碰撞早期由于剪切粘滞引起的熵产生。我们采用二阶理论的以色列-斯图尔特与两个不同的应力松弛时间,适当的强耦合或玻尔兹曼气体,分别,并比较流体动力学的演变。根据目前的知识,初始粒子的生产,我们认为,熵产生是严格约束。我们推导出新的限制剪切粘度熵密度比$η/s$,独立于椭圆流的影响,并确定相应的雷诺数。此外,我们表明,对于一个给定的熵产生的限制,流体力学的初始时间$τ_0$的粘度。$η/s$的确定下限提供了$τ_0$的下限。
2007-08-10 hep-ph hep-th nucl-ex