Anisotropic expansion, second order hydrodynamics and holographic dual
考虑Kasner时空描述RHIC和LHC火球的各向异性三维展开,并考虑二阶相对论粘性流体动力学,研究Bjorken一维展开的推广。使用时间相关的AdS/CFT对应,我们研究了Bjorken流的后期行为。从共形不变性和能量动量守恒的条件出发,得到了能量密度随时间变化的Kasner参数的显式表达式。根据Kasner参数,还得到了温度和熵的适当的时间依赖性。本文考虑Eddington-Finkelstein型坐标,讨论了各向异性膨胀流体在晚时体系中的重力对偶。
2021-03-18 hep-th
Dissipative hydrodynamics in superspace
利用超空间形式,建立了热背景下带电物质相对论流体力学的Schwinger-Keldysh有效场论。超空间允许我们有效地施加问题的对称性,并获得有效作用的简单表达式。我们表明,我们得到的理论是兼容的Kubo-Martin-Schwinger条件,这反过来又意味着格林函数服从波动耗散定理。我们的方法补充和扩展了文献中发现的现有配方。
2018-06-24 cond-mat.stat-mech hep-th
Non-dissipative second-order transport, spin, and pseudo-gauge transformations in hydrodynamics
我们推导出一组非平凡的二阶输运系数之间的关系,遵循热力学第二定律后,考虑一个政权接近均匀旋转的流体。我们证明,扩展流体力学的自旋变量是等效的修改传统的流体力学的一组二阶项满足我们推导出的关系。我们指出,一个新的贡献的热流正交涡度和温度梯度的热霍尔效应想起第二定律的约束。
2021-08-20 hep-th nucl-th
Dissipative hydrodynamics for relativistic multi-component systems
利用熵原理导出了多组分体系中各组分的二阶耗散流体动力学方程。整个体系的剪切粘度,出现在所有组分的总和方程中,与剪切分压有关,不能被认为是外部参数。我们证明,它是必不可少的解决每个组件的流体动力学方程,而不是作为一个有效的单组分系统与自由参数$η/s$处理的混合物。因此,必须重新检查RHIC和LHC上QGP的$η/s$值的提取。
2011-03-21 hep-ph hep-th nucl-th
Transport and response coefficients in second-order dissipative relativistic hydrodynamics with quantum corrections: probing the quark-gluon plasma
本文在流体/引力对偶中引入包含量子修正的泛函测度,提出了二阶耗散相对论流体动力学中输运与响应系数的修正,并通过QGP体粘度与熵密度比的实验范围证实了该测度的存在。
2025-05-29 hep-th nucl-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
Relativistic second-order dissipative hydrodynamics from Zubarev's non-equilibrium statistical operator
利用Zubarev的非平衡算符形式,我们给出了量子系统相对论二阶耗散流体力学的一个新的推导。这是通过系统的扩展的能量动量张量和电荷流的第二阶偏离平衡。作为一个具体的例子,我们得到的松弛方程的剪切应力张量,体粘压力,和电荷扩散电流所需的关闭的相对论二阶耗散流体动力学的运动方程组。我们还确定了描述耗散过程松弛到二阶的新输运系数,并将其表示为平衡关联函数,从而建立了新的二阶输运系数的Kubo型公式。
2022-02-01 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Dissipative hydrodynamics for multi-component systems
利用熵原理导出了多组分体系中各组分的二阶耗散流体动力学方程。与动力学输运结果的比较证明了所得到的方程的有效性。我们演示了如何剪切粘度的总系统可以计算所涉及的截面和部分密度。种间相互作用的存在导致混合物的剪切粘度的特征时间依赖性,这也意味着混合物的剪切粘度不能使用Green-Kubo形式主义最近已经完成的方式来计算。这一发现是有趣的理解的夸克胶子等离子体的剪切粘度提取的流体动力学模拟与RHIC和LHC的实验结果的比较。
2012-06-15 hep-ph hep-th
New, spherical solutions of non-relativistic, dissipative hydrodynamics
我们提出了一个新的家庭的精确解的耗散火球流体动力学的任意体积和剪切粘度。这些解的主要性质是球对称的哈勃流场。本文的动机主要是学术性的:为了简单和清晰,我们应用非相对论运动学。在这种极限情况下,理论是特别清楚的:非相对论性的纳维-斯托克斯方程以一种很好理解的方式描述了耗散。通过对新的耗散火球流体动力学精确解的渐近分析,我们可以得到一个令人惊讶的结论:这类新的非相对论耗散流体动力学精确解是渐近完美的.
2022-07-04 hep-th math-ph math.MP
Dissipative hydrodynamic actions and horizon symmetries in gravity
University of Bristol(布里斯托大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Heriot-Watt University(赫瑞瓦特大学)
本文在Schwinger-Keldysh形式下,给出AdS$_4$引力对偶的全息量子场论大尺度热应力张量动力学的耗散作用量计算规则,并研究视界对称性及其与多体量子混沌的关系。
2026-11-06 gr-qc hep-th
(Non)-Dissipative Hydrodynamics on Embedded Surfaces
我们建立的耗散流体动力学理论的嵌入时空表面上的不带电的流体的情况下,余维1表面(包括流体膜)和非耗散流体动力学的情况下,余维大于1的假设下,没有角动量的横向表面的导数展开到第一阶的导数展开。这种结构包括弹性自由度,因此相应的传输系数,考虑到横向波动的几何形状的流体生活。要求热力学第二定律得到满足导致我们得出结论,在余维1表面的情况下,应力-能量张量的特征在于2流体动力学和1弹性独立的输运系数到膨胀的一阶,而对于余维大于1,并且对于非耗散流,应力-能量张量由7个流体动力学和3个弹性无关的输运系数表征为二阶展开。此外,由这些额外的非耗散贡献的应力-能量张量,弯矩和流体的熵流之间施加的约束被完全捕获的平衡配分函数。这种分析限制了杨氏模量,而杨氏模量可以通过弹性扰动黑膜从引力中测量出来。
2014-09-17 cond-mat.soft gr-qc hep-th
Fluctuating relativistic dissipative hydrodynamics as a gauge theory
我们认为,不同配方的流体动力学有关的不确定性,在当地的热力学和流体动力学变量的定义。我们表明,这种模糊性可以通过查看不同的配方的流体力学作为特定的“规范的选择”,导致相同的物理行为的系统。以体积粘度为例,我们表明Bemfica-Disconzi-Noronha-Kovtun(BDNK)和Israel-Stewart流体动力学是这种类型的特殊“规范选择”,与热力学和流体动力学变量的明确定义的变换相关。我们认为,这种规范的模糊性是必要的,以确定随机流体动力学演化的因果关系和猜想,它可以解释流体动力学的适用性以外的预期制度的有效性,因为远离平衡和接近平衡可能是相关的,通过这种类型的转换。
2022-05-02 hep-ph hep-th nucl-th
Extended relaxation time approximation and relativistic dissipative hydrodynamics
发展一个新的框架,推导秩序的顺序从玻尔兹曼方程的流体动力学是必要的,因为广泛使用的Anderson-Witting形式主义导致违反基本守恒定律时,弛豫时间取决于粒子能量,或在流体动力学框架以外的朗道框架。通过扩展Anderson-Witting弛豫时间近似,我们推广了一个现有的相对论耗散流体动力学的框架,该框架可以从具有能量依赖弛豫时间的Boltzmann方程中得到一致的相对论耗散流体动力学。我们论证了该框架与守恒律相容,并导出了朗道框架下的一阶流体动力学方程。此外,我们表明,运输系数,如剪切和体积粘度以及电荷和热扩散电流,有修正由于能量依赖的弛豫时间相比,从碰撞项的安德森-威廷近似得到的。这些传输系数的比例进行了研究,使用参数化的弛豫时间,和几个有趣的标度功能的报告。
2022-06-06 hep-ph hep-th nucl-th
Shear viscosity coefficient and relaxation time of causal dissipative hydrodynamics in QCD
本文根据[T]中提出的微观公式计算了因果耗散流体力学的剪切粘性系数和相应的弛豫时间。Koide和T. Kodama,Phys. Rev. \textbf{E 78},051107(2008)]。在这里,精确的公式被转换成一个更紧凑的形式,并应用它来计算手征微扰理论和微扰QCD中的这些输运系数。结果表明,在首阶计算中,因果剪切粘度系数$η$简化为普通Green-Kubo-Nakano公式,松弛时间$τ_π$与$η$和压力$P$之间存在简单的关系,即$τ_π=η/P$ .
2009-06-30 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Extended applicability domain of viscous anisotropic hydrodynamics in (2+1)-D Bjorken flow with transverse expansion
Peking University(北京大学);Ghent University(根特大学);Universität Bielefeld(比勒费尔德大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Center for High Energy Physics, Peking University(北京大学高能物理中心)
本文通过(2+1)维模拟展示黏性各向异性流体动力学在宽范围不透明度下的优越描述能力,扩展了流体动力学建模的应用范围,为小系统集体流描述提供新方法。
2026-04-14 hep-th nucl-th
Topological sigma models & dissipative hydrodynamics
本文概述了描述相对论性场论宏观热涨落的普适Schwinger-Keldysh有效理论。我们构建的基本成分有三个:自由度加倍,与熵相关的涌现阿贝尔对称性,以及施加波动耗散定理的拓扑(BRST)超对称性。我们说明了这些想法的非线性粘性流体,并证明所产生的有效行动服从广义波动耗散定理,保证了当地形式的第二定律。
2017-01-31 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Relativistic second-order dissipative spin hydrodynamics from the method of moments
从动力学理论出发,利用矩量法导出了大质量自旋1/2粒子的相对论性二阶耗散流体动力学运动方程。除了通常的电荷、能量和动量守恒定律外,相对论耗散自旋流体动力学理论还具有一个3阶自旋张量的运动方程,该方程由总角动量守恒导出。扩展了传统的自旋为0的粒子的矩量法,我们扩展了自旋相关的分布函数的动量和自旋变量的矩的局部平衡附近。我们工作到普朗克常量$\hbar$的次领先阶。如在以前的工作中所示,在$\hbar$中,在这个顺序下,自旋为1/2的粒子的玻尔兹曼方程具有非局部碰撞项。从玻尔兹曼方程,我们然后得到一个无限的运动方程组的不可约矩的偏差的单粒子分布函数从局部平衡。为了封闭这个力矩方程组,需要一个截断过程。我们采用“14+24矩近似”,其中“14”对应于电荷流和能量动量张量的分量,“24”对应于自旋张量的分量,从而完成了二阶耗散自旋流体力学运动方程的推导。对于重离子现象学的应用,我们还确定耗散校正的保利-鲁班斯基矢量。
2022-10-25 hep-ph hep-th nucl-th
Anisotropic Dyonic Black Brane and its Effects on Hydrodynamics
我们构造了在各向异性介质中不变性的$SL(2,R)$,它是在大质量引力作用下的对偶各向异性荷电黑洞几何.给出了电磁位形的新自由度的概念,并给出了$SL(2,R)$单元的构造方法,构造了具有$SL(2,R)$不变量的电导率的一般表达式。全息电导率可以计算使用水平数据在外部磁场,我们使用线性响应理论的数值结果。
2017-05-02 gr-qc hep-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
Viscosity and dissipative hydrodynamics from effective field theory
从一个行动的耗散流体动力学的目标,我们研究经典的开放系统的行动,这遵循从通用结构的有效行动的Schwinger-Keldysh封闭时间路径形式主义与两个时间轴和一个加倍的自由度。这种有效行动的核心结构特征是两个时间轴上的自由度之间的耦合。这反映了这样一个事实,即从有效场论的观点来看,耗散是低能量流体动力学自由度的能量损失到环境的积分输出UV自由度。因此,只有流体动力学模式的动力学可能不是守恒的应力-能量张量。在对CTP有效作用量进行一般性讨论后,利用变分原理,从长程流体动力学模的有效Goldstone作用量出发,导出了耗散流体的能量-动量平衡方程。尽管没有守恒的能量和动量,我们表明,我们可以构建一阶耗散的应力-能量张量,并推导出纳维-斯托克斯方程附近的流体动力学平衡。剪切粘度示出在所考虑的经典理论中为零,而体积粘度由有效作用的形式确定。我们还讨论了系统的热力学,分析了系统的熵产生。
2015-05-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Causality of polarizeable dissipative fluids from Lagrangian hydrodynamics
本文通过拉格朗日流体力学分析了含自旋、剪切与体粘度及其弛豫时间的流体色散关系的因果性,发现极化与粘度弛豫尺度相互作用会降低有效粘度、延长弛豫时间并约束群速度,进而影响强相互作用物质唯象学。
2025-08-10 hep-ph hep-th nucl-th
Second-order dissipative hydrodynamics for plasma with chiral asymmetry and vorticity
利用弛豫时间近似下的手征动力学理论,我们导出了中性粒子构成的手征相对论等离子体的Israel-Stewart型流体动力学方程(例如,中微子)。手征不对称性的影响被捕获,包括一个额外的连续性方程的轴向电荷,以及由于粒子的自旋的领先阶量子校正。在制定的手征动力学理论中,我们引入了一个对称形式的能量动量张量,是适合于弱非均匀手征等离子体的描述。通过构造,能量和动量被守恒到与动力学方程本身相同的普朗克常量的领先阶。利用这种手征动力学理论和Chapman-Enskog方法,我们得到了一组二阶耗散流体动力学方程。分析了流体涡量和速度脉动对手征涡波色散关系的影响。
2017-06-04 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Relativistic hydrodynamics from quantum field theory on the basis of the generalized Gibbs ensemble method
我们从量子场论导出相对论流体力学,假设初始时刻的密度算符是由局部吉布斯分布给出的。我们将能量动量张量和粒子流分解为非耗散和耗散两部分,并详细分析了它们的时间演化。通过对局部Gibbs分布的路径积分表述,我们在微观上导出了无耗散流体力学的生成泛函,为研究耗散修正奠定了基础。特别地,我们推导出一阶耗散流体动力学方程,而无需选择Landau-Lifshitz或Eckart框架。
2015-10-13 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Anisotropic hydrodynamics, holography and the chiral magnetic effect
我们讨论了一个可能的依赖性的手征磁效应(CME)的椭圆流系数v2。我们首先在一个具有多重反常U(1)流的静态各向异性等离子体的流体动力学模型中研究了这一点。在两个电荷,一个轴向和一个矢量的情况下,CME形式上表现为矢量流中的一阶输运系数。我们计算这个传输系数,并显示其依赖于V2。我们还确定CME系数从一阶修正的双重AdS背景使用流体重力对偶。对于小的各向异性,我们发现数值协议与流体动力学的结果。
2012-06-27 hep-ph hep-th nucl-th
First-principle Derivation of Stable First-order Generic-frame Relativistic Dissipative Hydrodynamic Equations from Kinetic Theory by Renormalization-group Method
基于重整化群(RG)方法,从相对论Boltzmann方程(RBE)出发,导出了一阶相对论耗散流体动力学方程(RDHE).我们引入了一个宏观框架向量(MFV),以指定本地休息框架(LRF)上的宏观动力学描述。这五种流体动力学模式与线性化碰撞算子的零模式的数目相同,即,碰撞不变量在分布函数所跨越的函数空间中定义了内积后,构造了引起耗散效应的高阶项,使它们在内积方面与零模式正交:这里,任何假设,例如标准方法中以临时方式使用的所谓拟合条件,都是不必要的。我们阐明,由于流体动力学模式作为零模式的本质,Burnett项不影响RDHE。应用RG方程,我们得到的RDHE在一个通用的LRF指定的MFV,作为粗粒度和协变方程。我们的通用RDHE减少到RDHE在各种LRF,包括能量和粒子LRF与MFV的选择。我们发现我们在能量LRF中的RDHE与Landau和Lifshitz的一致,而导出的粒子LRF中的RDHE与Eckart的略有不同,这是由于耗散内能的存在。我们证明了Eckart方程不可能与RBE相容。证明是在观察到零模的正交性条件与唯象RDHEs中能量动量张量和粒子流耗散部分的反问题相一致的基础上作出的。我们还提出了一个分析证明,我们所有的RDHE有一个稳定的平衡态由于内积的正定性。
2011-08-07 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Relativistic hydrodynamics with the parity anomaly
我们考虑了具有宇称反常的2+1维QFT的流体动力学区域。除了已知的限制,从积极的熵产生,我们表明,异常流入机制,从相应的散装SPT阶段,连同热力学的一致性平衡配分函数,限制了形式的非耗散输运系数。这包括已知形式的量子化霍尔电导率,它被固定为$σ_{xy} = e^2/2h$,以及对其他三个非耗散宇称奇输运系数的新约束。
2021-05-27 cond-mat.str-el hep-th physics.flu-dyn