Numerical Relativity Investigation of the Effects of Gravitational Waves on the Inhomogeneity of the Universe
利用Einstein Toolkit数值积分了具有空间曲率扰动和演化的原始张量扰动的空间平坦Friedmann-Lemaire-Robertson-Walker(FLRW)背景时空的爱因斯坦方程.我们发现,尽管原初张量扰动在标量微扰产生的超密度演化过程中并不起重要作用,但原初张量扰动在非线性区对分数密度微扰的分布有明显的影响.这个印记可能是未来探测引力波背景的一个可能的探测器。
2018-07-26 astro-ph.CO gr-qc
Initial Conditions for Numerical Relativity -- Introduction to numerical methods for solving elliptic PDEs
数值相对论成为研究黑洞或中子星的二元问题的动力学以及广义相对论的结构的有力工具。虽然公共的数值相对论代码可以用来演化这样的系统,但对所涉及的方法的正确理解是非常重要的。本文主要研究椭圆型偏微分方程的数值解法。这样的方程出现在准备数值相对论的初始数据时,也用于监测黑洞的演化。由于这样的椭圆方程在物理学的许多分支中起着重要的作用,我们给出了这个主题的概述,并展示了如何用简单的例子和用C++和Fortran 90编写的示例代码来数值求解它们,供数值相对论或其他需要数值专业知识的领域的初学者使用。
2013-08-15 gr-qc
Orbifolds in Numerical Relativity
数值相对论已经使用轨道折叠很长一段时间了,尽管它们在文献中以不同的名称出现。我们回顾了以前在模拟中使用的轨道,也讨论了一些尚未使用,但可能是有用的,在未来。
2006-04-17 gr-qc
A No-Boundary Method for Numerical Relativity
本文提出了一种不需要外边界条件的有限空间网格数值相对论方法。作为一个“概念证明”,我们实现这种方法的情况下,自引力,球对称的标量场。
2019-05-21 gr-qc
Numerical Relativity and Black Hole Horizons
我报告在令人兴奋的数值相对论领域的最新进展,特别关注黑洞视界。
1994-12-21 gr-qc
Einstein's Universe: Cosmological structure formation in numerical relativity
我们进行大规模的宇宙学模拟,直接通过数值相对论求解爱因斯坦方程。从宇宙微波背景采样的初始条件开始,我们跟踪宇宙网的出现,而不需要背景宇宙学。我们测量了物质主导宇宙中大尺度结构对平均量演化的反作用。虽然我们的结果是初步的,我们发现全球的逆反应能量密度是$10^{-8}$的顺序相比,在我们的模拟物质的能量密度,因此不太可能解释加速膨胀根据我们的假设。在我们选择的规范中,在宇宙均匀性尺度($100-180\,h^{-1}$ Mpc)以上的采样尺度,我们发现局部空间曲率的$2-3\%$变化。
2019-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Simple excision of a black hole in 3+1 numerical relativity
本文描述了3+1数值相对论中黑洞切除的一个简单实现。我们将这种技术应用到一个八分圆对称的Schwarzschild黑洞在Eddington-Finkelstein坐标,并展示如何可以获得准确的,长期稳定的数值演化。
2001-03-23 gr-qc
The Current Status of Binary Black Hole Simulations in Numerical Relativity
自2005年数值相对论中的双黑洞问题获得长期稳定解以来,数值相对论研究取得了很大进展。我在这里提出了一个简短的总结的领域,包括数值相对论代码的能力,从模拟中获得的最新物理结果,以及改进的方法来发展和分析二元黑洞时空。
2010-06-29 gr-qc
New Horizons for Psi: Studying fundamental fields with numerical relativity
本文是2024年“Psi的新视野”研讨会配套讲义,介绍数值相对论工具及其在基本场相关多类物理场景中的应用,为学员提供该领域的背景知识与实操经验。
2024-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Apples with Apples comparison of 3+1 conformal numerical relativity schemes
本文包含了一个全面的比较目录的“苹果与苹果”测试的BSSNOK,CCZ4和Z4c数值相对论计划,有和没有约束阻尼项的后两个。我们使用基本的数值方法,并达到与文献中现有结果相同的精度水平。我们发现,最好的表现方案一般是CCZ4约束阻尼项。
2018-10-29 gr-qc
Past and future gauge in numerical relativity
数值相对论描述了广义相对论的离散初值问题。规范的选择涉及将时空切割成类空超曲面。这引入了相对于当前时间超曲面的过去和未来规范。在这里,我们提出了解决离散爱因斯坦方程的选择规范在未来和动力学规范在过去。该方法被示出的偏振Gowdy波。
2002-02-12 gr-qc
Regge calculus: a unique tool for numerical relativity
在数值相对论的背景下,综述了广义相对论的格点形式Regge演算的应用。特别强调的是放在当前的计算兴趣的问题,并强调了晶格方法的优点和缺点。本文介绍了几个新的应用实例,包括两个黑洞迎头碰撞的初始数据和真空轴对称Brill波的时间演化。
2004-08-02 gr-qc
Computer Algebra Applications for Numerical Relativity
我们讨论了计算机代数的应用,在数值相对论中常见的问题,如3+1分裂的推导,操作的演化方程和自动代码生成。特别强调的是尽可能多地使用抽象的索引张量。
2003-01-21 gr-qc
Novel finite-differencing techniques for numerical relativity: application to black hole excision
我们使用严格的技术,从有界域的双曲型方程的数值分析,构建稳定的数值相对论的有限差分格式,特别是用于黑洞切除。作为一个应用,我们提出了三维模拟的标量场在史瓦西黑洞背景中的传播。
2003-02-18 gr-qc
Numerical Relativity in 3+1 Dimensions
数值相对论终于接近一个状态,在这个状态下,为了求解爱因斯坦方程,可以计算相当一般的(3+1)维数据集的演化。在简要介绍之后,简要评述了当前研究的三个热点:双星黑洞合并、强引力波的演化和中子星双星的位移条件。
1999-12-02 gr-qc
Some mathematical problems in numerical relativity
数值相对论的主要目标是长时间模拟不能用微扰论处理的高度非线性时空。这涉及分析、计算和物理问题。目前,实现物理有用性的全球模拟的主要僵局是分析/计算性质的。我们在这里提出了一些例子,分析的洞察力可以提供有用的指导,改善数值方法。
2004-04-21 gr-qc
Robust evolution system for Numerical Relativity
本文结合了理论和应用的想法,已被认为是以前单独成一个单一的一套数值相对论的演化方程。提出了新的数值成分,避免规范病理,并允许一个执行强大的3D计算。利用史瓦西黑洞作为实验平台,证明了所得数值代码的潜力。它的演化可以被追踪到比100个黑洞质量大的几倍。
1999-03-03 gr-qc
Numerical Relativity for Inspiraling Binaries in Co-Rotating Coordinates: Test Bed for Lapse and Shift Equations
引力波数据分析需要对中子星和黑洞双星的螺旋上升的高度相对论性的后期阶段有详细的了解。同向旋转坐标系下的数值相对论是计算晚螺旋及其辐射波的一种很有前途的方法。坐标必须通过适当选择数值相对论的时间推移和位移函数来保持同向旋转。本文提出了一个模型问题,以测试各种不同的时间推移和移位规定,以保持坐标同向旋转的能力。
1998-08-09 gr-qc
Vistas in numerical relativity
即将到来的引力波实验为发现天文学中的新物理提供了一个窗口。宽带激光干涉探测器LIGO/VIRGO的探测灵敏度可以通过精确的波形模板匹配滤波来提高。当分析方法失效时,我们不得不求助于数值相对论,通常是在哈密顿或各种双曲公式中。适定的数值相对论要求与能量和动量守恒的椭圆约束保持一致。我们探索这一点,在未来使用的选择规范和动力学规范在过去。将其应用于极化高迪波,可以求解{ \em all}十个真空爱因斯坦方程。史瓦西度规在3+1中的演化,以及更普遍的适定数值相对论的充分条件,仍然是公开的挑战。
2002-03-22 gr-qc
On the Stability of the Iterated Crank-Nicholson Method in Numerical Relativity
Crank-Nicholson迭代法是数值相对论中一种常用的算法。我们表明,应该进行两次迭代,没有更多的。虽然标准的Crank-Nicholson方法的极限是无限次迭代,但实际上进行两次以上的迭代可能会更糟,而且它永远不会有帮助。我们解释这个矛盾的结果是如何产生的。
1999-09-07 gr-qc
Towards a Singularity-Proof Scheme in Numerical Relativity
由于在数值演化中难以避免时空奇异性,数值相对论的进展已经阻碍了30年。我们提出了一个方案,该方案切除了包含奇点的视视界内的一个区域。该方案的两个主要组成部分是使用一个视界锁定坐标和有限差分尊重因果结构的时空。令人鼓舞的结果,该计划在球形崩溃的情况下。
1992-10-28 gr-qc
Approximate Black Holes for Numerical Relativity
本文用Schwarzschild线元导出了具有零耦合常数的Brans-Dicke相对论的球对称解$ω=0$。这些解是从带有一个小参数的三次过渡方程中获得的。一个解族的外时空任意地接近于外史瓦西时空。这些非拓扑孤子有一些类似的孤子星,并提出了作为候选人的{ \em近似黑洞}用于数值相对论,特别是治疗的地平线边界条件。
1996-07-30 gr-qc
Assessing the Readiness of Numerical Relativity for LISA and 3G Detectors
未来的探测器,如LISA,承诺信噪比可能在数千和数据包含同步信号。精确的数值相对论波形将是最大限度地提高科学回报的关键。一个广泛的引力波社区感兴趣的问题是:数值相对论代码准备好面对这一挑战了吗?为了回答这个问题,我们提供了一个新的标准,以确定最低分辨率的模拟必须具有作为一个函数的信噪比,以使数值相对论波形是从一个真实的信号无法区分。该标准可以应用于任何有限差分数值相对论代码,具有针对所需二进制参数和波形长度的不同分辨率的多个模拟。我们将此标准应用于二进制系统的兴趣与四阶MAYA代码,以获得第一次估计的最低分辨率的模拟必须准备下一代检测器。
2021-12-08 gr-qc
Testing a Simplified Version of Einstein's Equations for Numerical Relativity
解决广义相对论中的动力学问题需要数值相对论的完整机制。威尔逊提出了一个更简单但近似的方案,用于接近平衡的系统,如双中子星。我们测试孤立,快速旋转,相对论性恒星的计划。由于这些物体处于平衡状态,如果我们要相信它对更复杂系统(如双星)的预测,那么近似工作良好是至关重要的。我们的成果非常令人鼓舞。
1995-12-05 gr-qc
Initial Data and Eccentricity Reduction Toolkit for Binary Black Hole Numerical Relativity Waveforms
描述准圆双星黑洞合并的数值相对论波形的产生需要高质量的初始数据,以及迭代减少剩余偏心率的算法。到目前为止,这些工具仍然是封闭源代码,或者在商业软件中,这阻止了它们在高性能计算平台中的使用。为了解决这些限制,并确保更广泛的数值相对论社区可以使用这些工具,本文提供了在超级计算机平台上产生高质量数值相对论模拟所需的所有元素,即:开源参数文件,用于数值模拟具有非对称质量比的旋转黑洞双星;开放源$\texttt{Python}$工具,为准圆形轨道上旋转黑洞双星的数值相对论模拟提供高质量的初始数据;用于减少偏心率的开源$\texttt{Python}$工具,既可以作为独立软件,也可以部署在$\texttt{Einstein Toolkit}$的软件基础设施中。当数值相对论在引力波源的研究和解释中发挥越来越大的作用时,这个开源工具包填补了文献中的一个关键空白。作为我们社区建设工作的一部分,为了简化和加速这些资源的使用,我们提供了教程,逐步描述如何获得和使用这些开源数值相对论工具。
2020-11-17 gr-qc
Reducing reflections from mesh refinement interfaces in numerical relativity
对引力波观测数据的全面解释将需要对源系统进行精确的数值模拟,特别是对双黑洞合并的模拟。在黑洞系统的数值相对论模拟中,一个主要的提高精度的方法是通过固定或自适应网格加密技术。我们描述了一种表现形式的数值界面截断误差,出现缓慢收敛,人工反射细化边界在广泛的一类网格细化实现,可能会影响网格细化技术的有效性,一些数值相对论的应用,如果不加以处理。我们阐明了这种数值效应,提出了一个模型问题,表现出的现象,但它是足够简单,其数值误差可以理解分析。我们的分析表明,这种效果是由低分辨率和高分辨率区域产生的有限差分误差的变化引起的,而其缓慢的收敛是由3+1相对论典型的传播模式之间存在显着的速度差异引起的。最后,我们解决了这个问题,提出了一类有限差分模板修改,称为网格自适应差分(MAD),这消除了这种病理在我们的模型问题和数值相对论的例子。
2005-05-19 gr-qc
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Numerical relativity for next-generation gravitational-wave probes of fundamental physics
下一代引力波探测器预计将于21世纪30年代开始运行,它将以极高的灵敏度探测基础物理学。这些观测将测量宇宙中最极端环境下致密核物质的状态方程,以精确的保真度揭示扭曲时空的非线性动力学,对广义相对论进行最严格的检验,或许还能将黑洞用作宇宙粒子探测器。实现这些目标都需要新一代的数值相对论模拟,这些模拟将在21世纪30年代的超级计算机上大规模运行,以实现必要的准确性,这远远超过了当今可用的数值相对论和高性能计算基础设施的能力。
2022-03-31 gr-qc
Three Dimensional Numerical Relativity with a Hyperbolic Formulation
本文讨论了数值相对论中3+1爱因斯坦演化方程的Bona-Massó双曲形式的一个成功的三维数值实现。数值代码,我们称之为“仙人掌”,提供了一个三维数值相对论的一般框架,并可以包括各种公式的演变方程,初始数据集和分析模块。我们展示了重要的代码测试,包括动态切片平坦空间,波时空和黑洞时空。我们讨论了每个时空的数值收敛性,并将结果与以前测试的代码基于其他形式主义,包括传统的ADM形式主义。这是第一次爱因斯坦方程的双曲型重新表述被证明适用于各种时空中的三维数值相对论。
1998-04-29 gr-qc
A Connection Approach to Numerical Relativity
讨论了广义相对论中初始数据数值演化的一般形式,其中(复)Ashtekar联络和Newman-Penrose标量被作为动力学变量.在一般情况下,必须解决三个规范约束和十二个现实条件。分析适用于彼得罗夫型\{1111\}平面时空,我们发现一个空间常数体积元是一个适当的坐标规范的选择。
1994-03-19 gr-qc
BiGONLight: light propagation with bi-local operators in Numerical Relativity
BiGONLight是数值光传播的双局域测地线算子框架,是数值相对论中光传播的一个新工具。该软件包实现了双局部测地线算子形式主义,这是广义相对论中光传播的一个新框架。使用BiGONLight,可以在同一计算中提取观测值,如角直径距离,光度距离,放大率以及新的实时观测值,如视差和红移漂移。作为我们的代码的测试床,我们考虑两个宇宙学模型,$Λ$ CDM和非均匀Szekeres模型,和一个模拟的尘埃宇宙。我们所有的测试都显示出与已知结果非常一致。
2021-07-13 gr-qc
The Near-Linear Regime of Gravitational Waves in Numerical Relativity
我们报告了一个系统的研究引力波的动力学在全三维数值相对论。我们发现,存在着一个有趣的政权在参数空间的波配置:一个近线性的政权,其中的波的振幅是足够低的,人们预计从平坦时空的几何偏差是可以忽略不计的,但尽管如此,非线性可以激发不稳定的模式的爱因斯坦演化方程导致的度规函数发展失控。这对数值相对论的影响进行了讨论。
1996-10-24 gr-qc
A brief review of Regge calculus in classical numerical relativity
我们简要回顾了过去的应用Regge演算在经典数值相对论,然后概述了该领域的未来发展计划。我们简要地描述了格点引力在构造等质量黑洞迎头碰撞初始数据方面的成功,并讨论了最近的结果Regge演算在连续极限下的功效。
2001-01-08 gr-qc
Illustrating Stability Properties of Numerical Relativity in Electrodynamics
我们表明,在广义相对论的ADM方程,这大大提高了数值实现的稳定性,有一个直接的模拟在经典电动力学的重新制定。我们数值积分的麦克斯韦方程组的原始版本和修订版本,并显示其独特的数值行为反映了线性化广义相对论中发现的属性。我们的结果揭示了广义相对论的稳定性,说明他们在一个非常透明的上下文中,并可能提供一个有用的框架,进一步改进的数值方案。
2002-01-15 astro-ph gr-qc
Accurate black hole evolutions by fourth-order numerical relativity
我们提出的技术,成功地进行数值相对论模拟的二元黑洞与四阶精度。我们的模拟是基于一个新的编码框架,目前支持高阶有限差分的BSSN制定爱因斯坦方程,但其目的是很容易适用于广泛的一类制剂。我们将我们的技术应用于一组标准的数值相对论测试问题,证明了四阶精度的解决方案。最后,我们将我们的方法应用到二进制黑洞头上的碰撞,计算产生的引力辐射的波形,并展示了显着的改善,波形的精度比二阶方法通常可实现的数值分辨率。
2005-07-27 gr-qc
Observational cosmology using characteristic numerical relativity
为研究引力波而发展起来的数值相对论的特征形式和观测宇宙学中的观测者度规方法都使用了基于零锥的坐标系。在本文中,这些坐标系进行了比较,然后演示了如何特征数值相对论可以用来研究观测宇宙学中的问题。在一个数值实验中使用的特征形式主义,它示出了如何的历史演变的LTB宇宙相比,$Λ$ CDM模型相同的观测数据上的本地观察员的过去零锥。结果表明,在LTB模式的早期,观测数据将不符合$Λ$ CDM模式。
2010-07-19 gr-qc
Gauge/frame invariant variables for the numerical relativity study of cosmological spacetimes
本文针对宇宙学时空数值相对论模拟中的规范问题提出了解决方案,通过引入规范/标架不变变量,并在收缩时空的数值实现中验证了该方法,确保物理结果独立于场方程表述与规范选择。
2023-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Gravitational Radiaton degrees of freedom in Hyperbolic Systems for Numerical Relativity
引力辐射自由度是在时空3+1分解的框架下描述的。建立了Kidder-Scheel-Teukolsky(KST)方程与本征场的关系。这种关系用于固定KST方程中的参数,该参数与Ricci张量中的空间导数的排序模糊性有关,这是一阶演化系统所固有的,如当前在数值相对论应用中使用的系统。
2002-08-06 gr-qc
Deep learning waveform anomaly detector for numerical relativity catalogs
本文开发了一种深度学习模型,用于检测SXS数值相对论目录中双黑洞波形的异常,并在1341个模拟中识别出七类并合阶段异常。
2024-02-21 gr-qc
Numerical Relativity: Towards Simulations of 3D Black Hole Coalescence
我回顾了最近的发展,在数值相对论,重点在三维黑洞演化的进展。黑洞初始数据的发展,视视界边界条件,自适应网格细化,和特性的演变突出,以及碰撞和扭曲的黑洞的全三维模拟。对于真正的三维扭曲孔,与柯西演化技术,现在可以提取高度准确的,非轴对称的波形从完全非线性模拟,这是通过比较微扰理论验证,并与特征技术非常长期的三维黑洞的演化现在是可能的。我还讨论了一个为3D数值相对论设计的新代码,称为Cactus,它将被公开。
1998-06-23 gr-qc
Bunch-Davies initial conditions and non-perturbative inflationary dynamics in Numerical Relativity
University of Cambridge(剑桥大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
本文利用数值广义相对论模拟了宇宙膨胀期的高精度非均匀性,展示了Bunch-Davies真空初始条件下的非线性动力学演化,并通过三个例子验证了非微扰配置下的强非线性不均质性。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adaptative Mesh Refinement in Numerical Relativity
我们讨论了自适应网格细化(AMR)技术在动态黑洞时空中的应用。我们比较了传统固定网格方法和一维史瓦西情况下新的AMR应用程序之间的结果。
1994-12-21 gr-qc
Efficient implementation of finite volume methods in Numerical Relativity
中心有限体积法被认为是在数值相对论的背景下。一个具体的配方,其中三阶空间精度达到使用分段线性重建。该公式可以解释为中心差分算法的“自适应粘性”修正。这些观点已经被1D黑洞模拟完全证实。在3D的情况下,证据发现,使用的共形分解是黑洞数值代码的鲁棒性的一个关键因素。
2007-08-09 gr-qc
Pathologies of hyperbolic gauges in general relativity and other field theories
本文给出了广义相对论和电动力学中双曲规范病态的数学描述。我们展示了如何非线性规范项可以产生爆破沿特性,以及如何通过进行收敛分析,这可以确定数值。最后,我们展示了一些数值例子,并讨论了这可能对数值相对论领域产生的深远影响。
1998-01-27 gr-qc
A waveform model for eccentric binary black hole based on effective-one-body-numerical-relativity (EOBNR) formalism
双黑洞系统是探测引力波的重要源之一。它们也是广义相对论理论研究的好对象。重力波形模板对数据分析有重要意义。连续单体数值相对论(EOBNR)模型在LIGO数据分析中起着重要的作用。对于未来的天基引力波探测,许多双星系统将承认一定的轨道偏心率。同时,偏心双星也是广义相对论理论研究的一个有趣课题。本文在有效单体数值相对论框架下构造了第一个偏心二元波形模型。我们在模型构建中的基本假设是所涉及的偏心率很小。我们比较了偏心EOBNR模型和LIGO数据分析中使用的圆形模型。我们还测试了我们的偏心EOBNR模型对另一个最近提出的偏心二进制波形模型,对数值相对论模拟结果,并对极端质量比二进制系统的微扰近似结果。与偏心率约为0.2的数值相对论模拟相比,我们的偏心EOBNR模型的重叠因子优于0.98的所有测试的情况下,包括无自旋的二进制和自旋二进制,等质量的二进制和不等质量的二进制。希望我们的偏心模型可以成为未来天基引力波探测器的起点。
2017-08-01 gr-qc
Numerical evolution of axisymmetric, isolated systems in General Relativity
本文描述了一种在广义相对论中演化轴对称孤立系的新程序。这样的系统被描述为渐近平坦的时空,它具有允许共形扩张的性质。我们直接在扩展的“共形”流形上工作,数值求解弗里德里希的共形场方程,该方程表明爱因斯坦方程在物理时空中成立。由于共形时空的紧凑性,整个时空可以在有限的数值网格上计算。详细介绍了数值格式,特别是轴对称和边界的处理。
2002-07-26 gr-qc
Dealing with the center and boundary problems in 1D Numerical Relativity
研究了由于球坐标中心奇异性引起的有限差分码的不稳定性。在典型的数值相对论应用中,标准正则化技术本身并不能确保长期稳定性。提出了一个解决这个问题的建议,它利用了爱因斯坦演化方程的双曲公式中引入的冗余量。结果进行了讨论,通过一个玻色子星的例子的情况下,在边界条件的实施也提出了一个显着的改善。
1998-05-21 gr-qc
Implementation of standard testbeds for numerical relativity
我们讨论的结果,已经从实施的第一轮的测试平台的数值相对论,这是在第一篇论文中提出的苹果与苹果联盟。我们目前的基准测试结果为各种代码提供模板,用于分析测试平台,并得出结论的各种功能的代码。这使我们能够提高最初的测试规格,设计一个新的测试,并增加理论见解。
2008-05-14 gr-qc
3D Numerical Relativity at NCSA
随着大规模并行计算机的发展,数值相对论终于成熟了。几年前由于计算机能力有限而完全难以处理的3D问题,现在可以用大约$200^3$的网格大小来执行。我们报告几个新的代码开发解决全三维爱因斯坦方程,并提出使用它们来发展黑洞和引力波的结果。
1994-12-21 gr-qc
Numerical relativity simulations in the era of the Einstein Telescope
致密双星的数值相对论(NR)模拟有望成为引力波(GW)天文学的宝贵工具。未来的探测器,如爱因斯坦望远镜(ET)的灵敏度将比第一代和第二代地基探测器对NR模拟提出更高的要求。我们讨论了在未来十年中紧凑型物体模拟所面临的问题,重点是估计精度和参数空间覆盖范围将足以用于ET以及需要进行大量工作的地方。
2009-08-21 gr-qc
Initial Data for Numerical Relativity
初始数据是任何数值模拟的起点。在数值相对论的情况下,爱因斯坦方程限制了我们对这些初始数据的选择。我们将研究几种用于在爱因斯坦方程的3+1分解中指定柯西初始数据的形式。然后,我们将探讨如何使用这些形式化构造包含黑洞和中子星的时空的初始数据。在所讨论的主题,重点放在那些问题上,是重要的,获得天体物理学上真实的初始数据紧凑的二进制合并。
2000-07-31 gr-qc
On the iterated Crank-Nicolson for hyperbolic and parabolic equations in numerical relativity
迭代Crank-Nicolson算法是一种预测-校正算法,常用于数值相对论中,用于求解双曲型和抛物型偏微分方程。在这里,我们延长了最近的工作的稳定性,该计划的双曲型方程通过调查的性质时,预测值和校正值之间的平均值是不平等的权重,当该计划被应用到一个抛物型方程。我们还提出了一个变种的计划,其中平均值中的系数交换两个校正导致系统较大的放大因子和较小的数值色散。
2006-01-31 gr-qc
Stochastic Inflation in Numerical Relativity
University of Cambridge(剑桥大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
本文基于随机膨胀理论,采用数值相对论方法重新推导了3+1方程,并在慢-roll和超慢-roll场景中验证了其有效性,展示了理论和数值的鲁棒性。
2026-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Numerical relativity in higher dimensions
本文综述了高维时空数值相对论研究的最新进展,重点是黑洞系统的时间演化。在简要回顾了这些研究所采用的数值技术之后,我们将结果归纳为以下三个方面:(i)黑洞基本性质的数值研究,(ii)黑洞碰撞在跨普朗克散射建模中的应用,(iii)在规范引力对偶性的背景下渐近反德西特时空的数值研究。
2013-01-17 gr-qc hep-th
Merger states and final states of black hole coalescences: a numerical-relativity-assisted effective-one-body approach
我们研究在何种程度上的有效单体描述的动力学状态的非旋转,合并的二元黑洞(无论是在合并,或振铃后)同意与数值相对论的结果。这种比较使用的估计综合损失的能量和角动量在振铃,推断从最近的数值相对论数据。我们发现,值,预测的有效单体形式主义,系统的能量和角动量同意在每密耳的水平与他们的数值相对论对应,无论是在合并和在最终状态。这一发现再次证实了有效单体理论即使在强引力场中也能精确描述双黑洞的动力学。我们的工作还提供了预测(和分析拟合)的最终质量和最终自旋的合并黑洞的所有质量比
2013-07-11 gr-qc