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
Quantum relativistic fluid at global thermodynamic equilibrium in curved spacetime
本文提出了一种新的方法来研究小曲率极限下弯曲时空中量子相对论流体的热力学平衡问题。我们计算的平均值的本地运营商通过扩大的四个温度Killing矢量场在Riemann正常坐标关于同一时空点，我们得到的修正相对于平坦的时空表达式。从而阐明了应力-能量张量的一般流体力学展开式中引入的与黎曼张量和里奇张量成比例的项的来源。
2015-11-17 gr-qc hep-th nucl-th
Local thermodynamical equilibrium and the beta frame for a quantum relativistic fluid
我们讨论的概念，在相对论性流体力学在平坦时空中的量子统计框架没有一个潜在的动力学描述，适合于强相互作用的流体的局部热平衡。我们表明，适当的局部平衡的定义自然会导致引入相对论流体动力学框架，其中四速度矢量是与流体平衡的相对论温度计的速度矢量，与逆温度四矢量β平行，然后成为主要量。我们指出，这一框架最适合于从局部热力学平衡展开应力-能量张量，并指出在这一框架中，局部热力学热力学定律具有最简单的形式。讨论了β标架与Landau标架的区别，并给出了它们不同的一个例子.
2015-04-28 gr-qc hep-th nucl-th
Covariant Galilean versus Carrollian hydrodynamics from relativistic fluids
我们提供了一套非相对论性流体动力学在任意的，可能是时间依赖的空间，在一般坐标系。这些方程在局部伽利略变换或局部卡罗变换下都是完全协变的，并且是在光速无限或消失的极限下从标准相对论流体力学中获得的。所有的耗散现象，如摩擦和热传导都包括在我们的描述中。我们的部分工作包括设计适当的相对论性时空的坐标框架，在伽利略或卡罗的同态下不变。前者以相对论性点粒子动力学为指导，导出了Zermelo框架。对于后者，相关的对象是在Randers-Papapetrou背景下的相对论性瞬变空间填充膜。我们应用我们的研究结果获得一般的一阶导数阶伽利略流体方程，特别是不可压缩流体（纳维-斯托克斯方程），并进一步说明我们的研究结果与两个应用程序：伽利略流体在旋转框架或膨胀表面和二维时间相关的几何形状的Carrollian共形流体。第一个在大气物理学中很有用，而第二个中出现的动力学是由罗宾逊-特劳特曼方程控制的，描述了表面上的卡拉比流，并且已知在求解代数特殊的里奇平坦或爱因斯坦时空的爱因斯坦方程时出现。
2018-07-09 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
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
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
Second order transport coefficients of nonconformal relativistic fluids in various dimensions from Dp-brane
本文在流体/重力对应的框架下，导出了具有$p$的DP-膜的动力学二阶输运系数从1到6. D5和D 6-膜不具有对偶相对论流体; D3-膜对应于4维共形相对论流体; D1、D2和D4-膜分别对应于2、3和5维的非共形相对论流体。Haack-Yarom关系只存在于$p$大于2的DP膜上，并且也满足于此。我们还发现，Romatschke和Kleinert-Probst关系需要推广，以便对4维以外的相对论流体有效。
2020-12-30 hep-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
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
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
Field-dependent symmetries of a non-relativistic fluid model
正如Bordemann、Hoppe和Jevicki所发现的那样，一种与膜和部分子有关的无旋等熵流体的非相对论模型具有庞加莱对称性。Bazeia和Jackiw将这种动力学对称性与时空中一种新型的“场依赖”作用联系起来。Duval等人的“Kaluza-Klein型”框架被用来解释这些对称性的起源，并导出相关的守恒量。在非相互作用的情况下，对称性扩展到整个共形群。
1999-05-27 hep-th math-ph math.MP
Non-relativistic fluids on scale covariant Newton-Cartan backgrounds
将场的非相对论协变框架推广到研究尺度协变弯曲背景下的场和流体。利用非相对论性场的时空对称性在平坦空间中的局部化，构造了尺度协变的牛顿-嘉当背景。在此之后，我们提供了一个Weyl协变形式主义，可用于研究尺度不变流体。以理想流体为例，描述了它的热力学和流体力学性质，并明确证明了它满足局部热力学第二定律。作为进一步的应用，我们考虑了霍尔流体的低能描述。具体地说，我们发现，尺度变换的规范场导致修正的Wen-Zee和Berry相位项中包含的有效作用量。
2017-12-15 gr-qc hep-th
Emergent symmetries of relativistic fluid dynamics from local ergodicity
本研究基于局域成立且在光滑时空叶状结构下不变的遍历性，推导出相对论理想流体动力学的保体积微分同胚与化学位移涌现对称性，可用于强耦合强涨落介质的理想流体极限推导，并探讨了其与小系统热化等问题的关联。
2024-03-07 gr-qc hep-ph hep-th
Relativistic Fluids, Superfluids, Solids and Supersolids from a Coset Construction
我们提供了一个系统的陪集建设的有效场论管理的相对论流体和固体的低能动力学，和他们的“超级”对应。这些有效的理论与以前通过不同技术得到的理论一致。作为我们的方法的一个应用，我们重新推导的Wess-Zumino项相关的异常带电流体在（1+1）维。
2013-07-01 hep-th
Spin-thermal shear coupling in a relativistic fluid
我们表明，自旋极化的费米子在局部热力学平衡的相对论流体中可以产生的四个温度矢量的对称导数，定义为热剪切。因此，除了涡量、加速度和温度梯度之外，剪切张量也有助于流体中粒子的极化。这种贡献的自旋极化矢量，这是完全非耗散的，增加了众所周知的长期成比例的热涡度，因此可能有重要的后果的解决方案中观察到的相对论性重离子碰撞的局部极化难题。
2021-07-16 hep-th nucl-th physics.plasm-ph
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
Relativistic viscoelastic fluid mechanics
本文对最近在Onsager线性非平衡热力学基础上建立的相对论粘弹性理论进行了详细的研究。通过引入熵流的局部变元对该理论进行重新推导，证明了该理论在长时间内普遍地退化为标准的相对论Navier-Stokes流体力学。由于考虑了弹性的影响，在短时间尺度下的动力学是从纳维-斯托克斯方程给出的修改，使因果问题固有的相对论Navier-Stokes流体显着补救。我们特别表明，在闵可夫斯基时空的流体静力平衡周围的扰动传播的波动方程成为对称双曲的参数范围内，使模型是免费的非因果性问题。这一观察表明，相对论粘弹性模型与这些参数可以被视为一个因果完成相对论Navier-Stokes流体力学。通过调整参数到不同的值，这个理论可以处理各种各样的材料，包括弹性材料，麦克斯韦材料，Kelvin-Voigt材料和简化的Israel-Stewart流体（非线性广义版本），因此我们期望该理论是单组分相对论连续介质材料的最普遍的描述。我们还表明，存在的应变和相应的温度变化是自然统一的，通过托尔曼定律在一般的连续介质力学的协变描述。
2011-09-01 cond-mat.stat-mech hep-th nucl-th
Holographic Forced Fluid Dynamics in Non-relativistic Limit
研究了高斯-邦尼引力下有限截止面上全息流体的热力学和非相对论流体力学性质。结果表明，流体的等熵流动等价于引力场方程的径向分量。利用非相对论流体展开方法研究了具有负宇宙学常数的Einstein-Maxwell-Stokes系统，得到了该系统在AdS边界和有限截止面上的全息不可压受迫纳维-斯托克斯方程.给出了外力的具体形式。
2012-08-03 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
Physical Degrees of Freedom of the Relativistic Fluid on Kähler Manifolds in the Symplectic Projector Approach
这篇论文已经撤回，因为对相对论性流体的更完整的分析包括arxiv：0801.3032 [hep-th]中报道的量子化。
2008-01-19 hep-th
Entropy current for non-relativistic fluid
本文研究了在背景电场和磁场作用下，奇宇称非相对论性带电流体的输运性质。为了获得非相对论系统的应力张量和带电电流，我们从最一般的相对论流体开始，生活在一个更高的维度，并沿着光锥方向减少组分方程。我们还将相对论理论的熵流满足的方程约化，得到了非相对论系统的一致熵流（我们称之为熵流的“标准形”）。要求非相对论性流体满足热力学第二定律，我们对各种一阶输运系数施加约束。对于宇称偶流体，这是直接的;它告诉我们不同的输运系数，如粘度，热导率，电导率等的正定性，但对于宇称奇流体，熵流的标准形式未能证实热力学第二定律。因此，我们需要将两个奇偶奇向量添加到具有任意系数的熵流。在要求第二定律的有效性时，我们看到可以精确地确定这两个系数。
2014-05-22 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
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
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
Polarization in relativistic fluids: a quantum field theoretical derivation
在统计量子场论框架内回顾相对论流体极化计算，推导自旋密度矩阵与平均自旋向量，建立其与协变 Wigner 函数关系，并应用于核碰撞流体，探讨对自旋张量与伪规范变换的依赖。
2023-07-28 hep-th nucl-th
The relativistic fluid dual to vacuum Einstein gravity
我们提出了一个（d+2）维的Ricci平坦度规对应的（d+1）维相对论流体，全息代表（假定）的对偶理论的流体力学制度的建设。我们展示了如何使用相对论梯度展开获得任意高阶的度量，并明确地进行计算到二阶。流体在平衡时具有零能量密度，这意味着梯度中的一阶不可压缩性，并且其应力张量（在平衡处和远离平衡处）满足二次约束，这决定了其远离平衡的能量密度。整个动力学二阶编码在一个一阶和六个二阶传输系数，我们计算。我们在相对论梯度中对具有非负发散的二阶熵流进行了分类。然后，我们验证了通过拉回到流体表面的面积形式在零视界的熵流确实有一个非负的发散。我们发现，有明显的近地平线标度限制，是等价于我们在这里讨论的相对论梯度展开，或与纳维-斯托克斯方程在以前的工作中讨论的非相对论性的扩展。后一种膨胀可以在取一个特定的非相对论性极限时从当前的相对论性膨胀中恢复。
2012-04-03 gr-qc hep-th
Petrov type I Spacetime and Dual Relativistic Fluids
在非相对论性和相对论性流体力学展开下，检验了真空爱因斯坦方程解的彼得罗夫I型条件。我们表明，它持有的非相对论流体动力学膨胀参数的第三阶，但它是违反了第四阶，即使我们选择一个一般的框架。另一方面，它被发现，该条件持有至少高达二阶的衍生物展开参数。反过来，通过在有限截止面上施加PetrovI型条件和Hamilton约束，我们证明了相对论流体的应力张量可以恢复为正确的一阶和二阶输运系数，与真空Einstein方程的解对偶.
2014-08-28 gr-qc hep-th
Exact spin polarization of massive and massless particles in relativistic fluids at global equilibrium
本研究拓展了相对论流体中粒子自旋极化的线性阶表达式，通过解析延拓与级数求和得到任意自旋、有质量及无质量自由粒子的精确自旋极化形式，并探讨了其在相对论重离子碰撞Λ超子极化中的现象学意义。
2023-06-15 hep-ph hep-th nucl-th
Consistency of field-theoretical and kinetic calculations of viscous transport coefficients for a relativistic fluid
用场论和动力学方法计算了因果相对论耗散流体动力学的输运系数。我们发现Israel和Stewart的传统动力学计算结果得到了修正。新的粘性输运系数的表达式同意在场论方法中得到的结果时，从对创建和湮灭的贡献被忽略。
2010-03-03 cond-mat.stat-mech hep-ph 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
Gyrohydrodynamics: Relativistic spinful fluid with strong vorticity
基于熵流分析，我们建立了一个相对论（准）流体动力学框架，称为回转流体动力学，来描述强涡度下自旋多体系统的流体动力学。该框架将最近发展的自旋流体力学推广到自旋密度在导数中处于领先阶但由于其量子性质而被另一个小参数普朗克常量$\hbar$抑制的区域。我们的分析表明，完整的一阶本构关系的回转流体动力学涉及17个输运系数和高度各向异性。
2022-06-21 hep-ph hep-th nucl-th
Temperature in relativistic fluids
本文以球对称引力势中的黑体辐射为例，比较相对论流体中两种平衡局部温度约定，指出 Landau frame 与 Eckart frame 定义均不满足 $1/T=dS/dE$。
2023-04-03 gr-qc hep-th
Relativistic Fluid Dynamics In and Out of Equilibrium -- Ten Years of Progress in Theory and Numerical Simulations of Nuclear Collisions
10年前，相对论粘性流体动力学在有效场论框架中从第一原理制定，完全基于对称性和长寿命自由度的知识。同年，相对论性重离子碰撞实验中产生的物质的数值模拟首次出现，为QCD中的剪切粘性提供了约束。自那时以来，该领域已经走过了漫长的道路。我们介绍了2017年非平衡流体动力学理论的现状，包括流体动力学梯度膨胀的分歧，复苏，非平衡吸引子解，热涨落的包含以及它们与微观理论的关系。此外，我们回顾了相对论核碰撞的流体动力学数值模拟的理论基础，以及核-核、核-质子和质子-质子碰撞的现代模拟与实验数据的比较。
2019-05-17 astro-ph.HE cond-mat.str-el hep-th
Relativistic quantum fluid with boost invariance
作为可解非平衡问题的一个例子，我们在量子统计框架下研究了具有纵向助推不变性的相对论流体。对于自由量子场，我们计算了应力-能量张量和熵流的期望值的精确形式。对于应力-能量张量，我们发现只有在某一固定的适当时刻τ_0减去密度算符的真空，才能得到一个有限值。因此，应力-能量张量获得了对经典自由流形式的非平凡量子修正。
2021-02-17 gr-qc hep-th quant-ph
A new approach to stochastic relativistic fluid dynamics from information flow
针对相对论流体动力学中的热涨落问题，本文利用信息流构建了一种兼具因果性与稳定性的新形式体系，导出观察者无关的噪声关联子及有效作用量。
2023-12-12 hep-ph hep-th nucl-th
The Rest-Frame Instant Form of Relativistic Perfect Fluids and of Non-Dissipative Elastic Materials
对于具有状态方程$ρ= ρ(n,s)$的理想流体，Brown给出了一个作用量原理，它只依赖于流体的Lagrange坐标$α^i(x)$，而不依赖于Clebsch势。通过对闵可夫斯基时空中任意类空超曲面的重新表述，给出了这些理想流体的Wigner协变静止标架瞬时形式。对于尘埃和光子气体，它们的哈密顿不变质量可以用封闭形式给出。给出了耦合到四分体引力的作用。在静止标架Wigner超平面上研究了理想流体的Dixon多极子。它也表明，同样的形式主义可以适用于非耗散相对论弹性材料描述的拉格朗日坐标。
2000-03-13 astro-ph gr-qc hep-th
Linear response hydrodynamics of a relativistic dissipative fluid with spin
该研究构建了含自旋密度且包含剪切与体粘性的拉格朗日流体力学，并通过线性响应泛函形式细致描述了接近局域平衡的声波与涡旋相互作用。
2022-07-01 hep-th
Holographic Constraints on Generalised Rivlin-Ericksen Fluid
Rivlin-Ericksen模型是流体动力学中描述非牛顿性质的最古老的模型之一。该模型具有两个独立的二阶传输。本文研究了Rivlin-Ericksen流体的相对论起源。从$3+1$维的相对论Weyl不变量不带电流体出发，在光锥方向上进行约化，得到了一个具有所有可能的二阶本构关系的低维非相对论不带电流体.我们观察到，Rivlin-Ericksen流体是我们的广义非相对论系统的一个子类。我们还计算了所有非相对论二阶输运的全息值，发现其中三个满足一个普适的约束关系。
2020-09-23 hep-th
Relativistic theory of the viscosity of fluids across the entire energy spectrum
本文基于相对论朗之万方程和非仿射线性响应理论，推导出覆盖从非相对论到超相对论整个能量谱的流体黏度一般理论，揭示了相对论增强机制，并在超相对论极限下给出黏度随温度三次方增长的新公式。
2024-11-07 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Forced non-conformal relativistic fluid from the Chamblin-Reall gravity
本文以 Chamblin-Reall 引力为非共形平台，通过在引力侧引入探测标量场，在边界产生外部标量场作为驱动力作用于相对论流体，导致应力张量不再守恒，并利用流体/引力对偶性推导了相关输运系数与驱动力的显式表达式。
2024-12-20 hep-th
Vacuum Bubbles in the Presence of a Relativistic Fluid
一级相变的特征在于气泡的成核和演化。宇宙学真空泡的动力学是众所周知的，其中序参量与其他自由度无关;更现实的相变，其中序参量与宇宙的其他成分相互作用，是在其婴儿期。在这里，我们提出了高分辨率的晶格模拟，探讨气泡演化的动力学，其中的序参量耦合到相对论流体。我们使用一个通用的玩具势，它可以模拟从大统一体尺度到电弱尺度的物理学。
2014-05-13 hep-th
Second law of thermodynamics for relativistic fluids formulated with relative entropy
热力学第二定律是从量子信息论的角度，利用相对熵对开放量子系统进行讨论和重新表述的。具体地说，考虑了量子态相对于平衡态的相对熵，利用相对熵相对于开放量子系统演化的单调性，得到了类第二定律不等式.我们首先讨论了与热浴接触的一般量子系统，随后转向适合于描述相对论性量子场论中局部动力学的公式。类似于相对论流体动力学中所用的第二定律的局部版本，可以在由两个光锥限定的时空区域中用相对熵甚至相对纠缠熵来表述。我们也对孤立的量子场论进行了展望，并讨论了纠缠在相对论流体动力学中的作用。
2020-11-06 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
