Renormalization Group Approach to Causal Viscous Cosmological Models
本文用重整化群方法研究了均匀平坦的Friedmann-Robertson-Walker型宇宙，其中充满了一种因果的粘性宇宙流体。研究的出发点是考虑引力场方程的标度性质、体粘滞压力的因果演化方程和状态方程。尺度不变性的要求对体粘滞系数、温度和弛豫时间的时间演化施加了强约束，从而导致获得体粘滞系数-能量密度依赖性的可能性。对于体粘滞系数与Hubble参数成正比的宇宙学模型，我们对标度不变不动点周围的重整化群流进行了分析，从而得到了标度因子的长时间行为.
2002-04-24 gr-qc
Full causal bulk viscous LRS Bianchi I with time varying constants
在本文中，我们研究的LRS Bianchi I宇宙的演化，充满了大量的粘性宇宙流体的存在下，随时间变化的常数“，但”考虑到c-变量的曲率张量的影响。我们发现，唯一的物理模型是那些“常数”$G$和$c$是时间$t$的增长函数，而宇宙学常数$Λ$是一个负的递减函数。在这种解中，能量密度服从超硬物质状态方程，即$ω=1$。
2004-10-16 gr-qc
Full Causal Bulk Viscous Cosmological Models with Variable G and Lambda
我们研究了在引力常数和宇宙学常数可变的情况下，充满大量粘性宇宙流体的平坦Friedmann-Robertson- Walker宇宙的演化。模型的量纲分析表明，耗散流体的体积粘性压力与能量密度成正比。利用这一假设，并与选择的标准状态方程的体积粘度系数，温度和弛豫时间，可以得到的一般解决方案的场方程，所有的物理参数具有幂律时间依赖性。该模型的对称性分析，通过使用李群技术进行，证实了该函数形式的体积粘性压力的解决方案的唯一性。
2001-12-11 gr-qc
Dynamics of Charged Viscous Dissipative Cylindrical Collapse With Full Causal Approach
利用Misner方法研究了带电粘性圆柱源的动力学问题。为此，我们考虑了更一般的圆柱对称时空中的荷电耗散流体。源的耗散性质是由于应力-能量张量中存在耗散变量。动力学方程从这样的充电圆柱形耗散源已耦合的因果输运方程的热通量，剪切和体积粘度，在以色列-斯图尔特理论的背景下。在这种情况下，我们考虑了Israel-Steward输运方程，不排除热力学粘性/热耦合系数。结果进行了比较，在以前的作品中，这些系数被排除在外，粘度变量不满足因果输运方程。
2018-01-11 gr-qc
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
Full Causal Bulk Viscous Cosmologies with time-varying Constants
我们研究了一个平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的演化，宇宙中充满了大量的粘性宇宙流体，在存在时变的“常数”。模型的量纲分析表明耗散流体的体积粘性压力和能量密度之间成比例。在使用这个假设和选择的标准状态方程的体积粘度系数，温度和弛豫时间，场方程的一般解决方案，可以得到所有的物理参数具有幂律时间依赖性。该模型的对称性分析，通过使用李群技术进行，证实了该函数形式的体积粘性压力的解决方案的唯一性。为了找到另一种可能的解决方案，我们放宽假设，假设一个具体的功能依赖的“常数”。
2004-04-09 gr-qc
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
Causal Viscous Fluids and Non-Singular Cosmological Bounces
Department of Physics, Faculty of Science, Istanbul University（伊斯坦布尔大学理学院物理系）
本文研究了通过因果粘性流体在不同引力理论中实现非奇异宇宙反弹的机制，展示了粘性在解决奇点问题中的统一作用。
2025-08-26 gr-qc
Bulk viscous matter and recent acceleration of the universe based on causal viscous theory
在最近宇宙加速的背景下，使用完整的因果关系，Israel-Stewart理论分析了体积粘性物质占主导地位的宇宙的演化。体粘滞系数的形式取为$ξ=αρ^{1/2}. $。我们得到了宇宙的哈勃参数和标度因子的解析解。利用Ia型超新星的观测数据计算了模型参数。得到了主要宇宙学参数的演化。宇宙年龄的最佳估计模型参数被发现是小于观测值。粘性物质在演化早期表现为刚性流体，然后在演化后期演化为负压流体。发现状态方程稳定于值$ω>-1$，因此，模型在演化过程中未显示任何体模行为。在这个模型中，局部和广义热力学第二定律都得到了满足，而在Eckart形式主义方法中，局部第二定律被打破了。状态探测器的几何诊断表明，本模型是不同于标准的$Λ$ CDM宇宙模型。与使用Eckart方法的相应模型相比，在该模型中看到的显著偏差之一是体积粘度随着宇宙的膨胀而减小，而在Eckart形式主义中，体积粘度从早期宇宙中的负值向正值增加。
2018-04-20 gr-qc
Full causal dissipative cosmologies with stiff matter
在平坦Friedmann-Robertson-Walker几何中，得到了体粘滞系数与能量密度的1/4次方成正比的完全因果体粘滞刚性宇宙流体的引力场方程的一般解.该解描述了一个非暴胀宇宙，它从一个奇异态开始演化。详细考虑了尺度因子、减速参数、粘性压力、粘性压力-热力学压力比、共动熵以及Ricci和Kretschmann不变量随时间的变化。
2003-11-15 gr-qc
Evolution of a universe filled with a causal viscous fluid
研究了具有因果粘性流体源的爱因斯坦方程解的性质。在该模型中，我们考虑空间平坦的Robertson-Walker度规，体粘滞系数与能量密度的关系为$ζ= αρ^{m}$，弛豫时间由$ζ/ρ$给出。在$m = 1/2$的情况下，我们找到精确的解决方案，我们验证他们是否满足能量条件。此外，我们还研究了任意$m$的几个解族的渐近稳定性。我们发现，在遥远的未来的定性渐近行为是不改变松弛过程，但他们改变了过去的行为，引入奇异而不是通货紧缩的演变或使宇宙反弹，由于违反能量条件。
2012-08-08 gr-qc
Bulk viscous cosmology with causal transport theory
我们认为宇宙学的情况下，起源于一个单一的不完美的流体与体积粘度和应用Eckart的和完整的和截断的Müller-Israel-Stewart的理论作为描述的非平衡过程。我们的主要目标是研究暗物质和暗能量的动力学性质是否可以用单一的粘性流体来描述，以及当考虑因果理论（穆勒-以色列-斯图尔特的，无论是在其完整的和截断的形式）而不是埃卡特的非因果理论时，这种描述如何变化。为了这个目的，我们找到了引力势的数值解，并将其行为与相应的LambdaCDM情况进行比较。Eckart和完全因果理论似乎不受欢迎，而截断理论导致的结果与LambdaCDM模型的结果相似，适用于10^{-11} << c_b^2 < 10^{-8}区间内的整体粘性速度。在物质辐射相等的时期，将这个值与质量为m的粒子的非相对论性气体中的扰动的T/m量级的平方传播速度联系起来，这可能与0.1 GeV < m << 100 GeV的质量范围相容。
2011-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-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
Dissipative $Λ$CDM model with causal sign-switching bulk viscous pressure
本文提出一种含因果体黏滞暗物质的耗散性 $\Lambda$CDM 模型，导出哈勃参数解析解，并用观测约束、热力学及统一暗物质重构验证其一致性。
2024-10-28 astro-ph.CO gr-qc
A causal viscous cosmology without singularities
研究了具有暗能量源的各向同性均匀宇宙模型。该源是用具有最小因果修正的粘性相对论流体模拟的。在这个模型中，分析了下列条件对参数的限制：a）能量密度随时间无奇点，b）标度因子随时间增加，c）宇宙在当前时刻加速，d）暗能量状态方程w有界且接近-1。结果表明，对于以下两种情况，这些条件都是成立的。i）当输运系数（τ_{n}）为负时，与因果修正有关，且a_0限制条件为|联系我们|> 2/3，其中ε是相对论体积粘度系数。状态方程是在"幻影"能源部门。ii）τ_{n}为正时，在"k-本质"扇区。对状态方程为常数的情况进行了精确计算，发现选项（ii）相对于（i）更有利，因为在（ii）中熵总是增加，而在（i）中没有发生这种情况。
2017-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Causal Bulk Viscous Dissipative Isotropic Cosmologies with Variable Gravitational and Cosmological Constants
我们考虑了一个平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的演化，宇宙中充满了一种因果性的粘性宇宙流体，存在可变的引力常数和宇宙学常数。在宇宙总能量守恒的补充假设下，导出了哈勃参数的基本方程，它是引力耦合和宇宙学项为常数时的演化方程的推广。在假设宇宙学常数与哈勃参数的平方成正比，体粘滞系数、温度和弛豫时间与宇宙流体的能量密度呈幂律关系的条件下，得到了场方程的两类精确解.在第一类解中，宇宙在暴胀时代结束，而在第二类解中，宇宙的膨胀在任何时候都是非暴胀的。在这两个模型中，宇宙学常数是时间的递减函数，而引力常数在宇宙演化的早期阶段增加，在大的时间限制中趋于恒定值。
2001-10-29 gr-qc
Stability analysis for the background equations for inflation with dissipation and in a viscous radiation bath
体粘滞的影响进行检查的膨胀动力学中的耗散和热化。对包含暴胀子耗散和辐射体粘性效应的背景暴胀子演化方程进行了完整的稳定性分析。分析了三种有代表性的粘性不可逆热力学方法：Eckart非因果理论，Israel-Stewart的线性因果理论和最近的非线性因果粘性理论。结果发现，因果理论允许更大的体积粘度之前遇到的不稳定性相比，noncausative Eckart理论。它也表明，因果理论往往会抑制由于体积粘性压力的辐射产生，因为这些理论中隐含的松弛效应的存在。将量子场论导出的体粘滞系数应用于温膨胀模型的建立，分析了体粘滞系数对温膨胀持续时间的影响。体压的处理也将与冷膨胀动力学中膨胀后的再加热阶段和辐射主导的区域有关，尽管在这两个领域的工作做得很少，但本文中开发的方法可以扩展到适用于这些其他问题。
2012-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature in causal BD-type inflationary cosmology
研究了Brans-Dicke型宇宙模型中充满粘性流体和精粹物质的封闭宇宙模型。动力学方程意味着宇宙在低红移下可能看起来像一个加速的平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙。我们在这里考虑耗散过程，遵循因果热力学。该理论适用于粘性流体膨胀，在可观测的宇宙中获得总熵的公认值。
2004-07-15 gr-qc
Qualitative Analysis of Causal Anisotropic Viscous Fluid Cosmological Models
本文用不可逆热力学的截断Israel-Stewart理论描述一类空间均匀粘性流体宇宙学模型中的体粘压力和各向异性应力。微分方程的控制系统被写在无量纲变量和一组无量纲状态方程是用来完成系统。由此产生的动力系统，然后使用标准的几何技术进行分析。研究发现，各向异性应力的存在起着主导作用的各向异性模型的演变。特别是，在比安奇I型模型的情况下，它被发现，各向异性应力导致违反弱能量条件的模型，并在某些情况下创建一个周期性的轨道。分析了零导热情况下各向同性奇点的稳定性，发现存在一定的参数取值范围，使得存在吸引各向同性Friedmann-Robertson-Walker模型.在各向异性应力为零但热传导为非零的情况下，奇点的稳定性与相应的热传导为零的情况相同，因此热传导的存在并不明显影响模型的全局动力学。
1996-05-28 gr-qc
Cosmological consequences of first-order general-relativistic viscous fluid dynamics
基于一阶广义相对论黏性流体动力学框架，研究黏性流体的非平衡动力学，发现在无宇宙学常数时黏性流体密度趋于零仍能驱动宇宙加速膨胀，为宇宙加速膨胀提供了新机制。
2022-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neutron Star Radial Perturbations for Causal, Viscous, Relativistic Fluids
本文研究了Eckart、BDNK和MIS三种相对论粘性流体模型在中子星背景下的径向微扰，发现小粘性下三者稳定性相同，并首次确立了这些非平衡流体模型在中子星上的径向稳定性判据。
2025-09-17 gr-qc
Superradiant amplification by rotating viscous compact objects
本研究采用因果相对论流体力学，在慢转近似下推导轴向引力波与黏性模式的耦合方程组，发现旋转黏性恒星可放大小频引力波且该现象具有普遍性，且超辐射放大不会在带光环的匀速旋转致密恒星中引发不稳定性。
2025-06-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Relativistic Bulk Rheology: From Neutron Star Mergers to Viscous Cosmology
本文提出首个因果稳定的体黏性相对论拟塑性流体理论，揭示中子星并合及黑洞周围等离子体的流变特性，并可用于构建宇宙演化的黏性模型。
2024-05-28 gr-qc nucl-th
Contrasting the bulk viscous model with the standard $Λ$CDM using Bayesian statistics
因果耗散模型是解释宇宙加速晚期的一个合理选择。同时认为$Λ$ CDM是解释宇宙晚期演化所对应的宇宙学数据的标准模型。我们考虑一个体粘滞模型，其中的耗散是由体粘滞$ζ=αρ^{1/2}$，使用完整的因果Israel-Stewart理论描述。我们使用最新的观测数据（Pantheon）计算模型参数。我们使用贝叶斯推断方法将该模型与$Λ$ CDM模型在后期加速阶段进行了对比。贝叶斯因子是通过计算Pantheon数据的似然性获得的。为计算可能性的模型参数假定了合适的先验值。根据Jeffrey标度，证明了$Λ$ CDM与粘性模型相反的证据。
2021-09-09 gr-qc
Nonlinear Causality and Strong Hyperbolicity of Einstein-Israel-Stewart Theories of Transient Relativistic Fluid Dynamics
Department of Physics and Astronomy, University of Florence（佛罗伦萨大学物理与天文学系）；Department of Mathematics, Vanderbilt University（范德堡大学数学系）；Escola de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学科学与技术学院）
对相对论瞬态流体动力学的一类理论进行非线性因果性和局部适定性分析，建立因果性充要及强双曲性充分代数条件，条件纯代数无需特殊假设，结果可用于研究该理论在重离子碰撞和天体物理学中的适用范围。
2026-07-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
A toy model of viscous relativistic geometrically thick disk in Schwarzschild geometry
在这一最早的研究厚吸积盘的粘性效应，我们构造的相对论性几何厚吸积盘在Schwarzschild时空的剪切粘性和黑洞的曲率的影响下，通过求解广义相对论因果纳维-斯托克斯方程的稳态解。受Müller-Israel-Stewart理论中引入的相对论流体力学因果关系的启发，我们的方法采用了一种简单的路径，只考虑剪切粘度，忽略了体粘滞和热流的影响。本文研究了剪切粘滞张量和黑洞曲率对厚盘形状的影响。研究了纳维-斯托克斯方程可积性条件的存在性，进一步证明了在给定条件下定常解的存在性.
2019-09-23 gr-qc
Relativistic Viscous Universe Models
综述了相对论粘性流体宇宙模型的研究进展。粘性可能在早期的暴胀时期具有重要意义，也可能对宇宙的后期演化具有重要意义。体积粘度和剪切粘度引起各向异性指数衰减，而非线性粘度引起各向异性幂律衰减。我们还考虑了湍流的影响，与未来的宇宙奇点（大撕裂和小撕裂）。最后，我们回顾了因果宇宙学理论的一些最新进展。
2014-09-30 gr-qc
Thermodynamically allowed phantom cosmology with viscous fluid
在这项工作中，我们提出了一个因果粘性宇宙学从热力学的角度来看，幻影区的分析。在这一描述中，我们考虑化学势和不可逆过程的方法。我们假设一个平坦的宇宙充满了一个单一的耗散流体描述的正压状态方程，$p = ωρ$。这个模型允许为幻影区域构造一个负的化学势，但这个构造也允许我们有正定的温度和熵。
2018-09-30 gr-qc
Conservative finite volume scheme for first-order viscous relativistic hydrodynamics
我们提出了第一个保守的有限体积数值格式的因果关系，稳定的相对论性纳维-斯托克斯方程开发的Bemfica，Disconzi，Noronha，和Kovtun（BDNK）。BDNK理论是最近出现的一种很有前途的方法，它将熵产生效应（粘性、热传导）纳入相对论性流体模型，似乎是成功用于模拟夸克-胶子等离子体的所谓穆勒-以色列-斯图尔特（MIS）理论的可能替代方案。两者之间的主要区别在于偏微分方程系统的结构：BDNK理论只有一组守恒律，而MIS理论还包括一组耗散自由度的演化方程。在这方面，BDNK偏微分方程的结构更简单，可以对稳定性、因果关系和双曲性进行严格的证明，这在MIS中是不可能的。为了利用这些优势，我们提出了第一个完全保守的多维流体求解器的BDNK方程适合物理应用。该方案包括一个通量守恒的离散化，非振荡重建，和一个中心迎风数值通量，并顺利过渡到一个高分辨率的激波捕捉完美的流体求解器在无粘限制。我们在一系列共形流体的平坦时空测试中评估了我们的新方法的鲁棒性，并与Pandya & Pretorius（2021）以前的方法进行了详细的比较。
2022-06-02 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
Neutron star evolution with the Bemfica-Disconzi-Noronha-Kovtun viscous hydrodynamics framework
University of Nottingham（诺丁汉大学）；Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）
本文首次用BDNK框架在Cowling近似下进行非线性球对称中子星模拟，分析了准正常模的频率和基模衰减率，为构建一致的中子星模型奠定基础。
2026-04-23 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Perturbations of relativistic dissipative stars
本文基于 BDNK 一阶因果稳定耗散流体理论，线性化分析球对称自引力相对论恒星的微扰，分别导出轴向与极向扇区的耦合波动方程并恢复因果性界限。
2025-09-01 astro-ph.HE gr-qc
Dynamics of Viscous Dissipative Plane Symmetric Gravitational Collapse
本文从Misner和Sharp的形式出发，给出了引力坍缩的动力学描述.所考虑的问题是一个复杂的流体与平面对称性，我们假设进行散热的热流，辐射，剪切和体积粘度的形式。结的条件进行了研究，一般时空的内部和Vaidya时空的外部区域。得到动力学方程，并与M $\ddot{u}$ ller Israel Stewart理论中导出的因果输运方程相耦合。研究了耗散量在塌缩过程中的作用。
2010-01-29 gr-qc
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
Second order causal hydrodynamics in Eckart frame: using gradient expansion scheme
本文在Eckart标架下，利用梯度展开方法，发展了相对论性非理想流体的二阶因果理论。在保持Mueller-Israel-Stewart形式的基础上，给出了体粘滞系数、剪切粘滞系数张量和热流矢量的一般形式。由于每个通量量明确进行曲率项，我们表明，我们的形式主义发现应用在天体物理学中，特别是在强引力制度。我们阐明了两个这样的应用，即在粘性厚吸积盘也被称为波兰甜甜圈和解决非旋转平衡配置，如中子星。
2020-02-05 gr-qc hep-th nucl-th
Bulk viscous FWR with time varying constants revisited
研究了具有平坦FRW对称性的完全因果体粘滞宇宙模型，其中“常数”$G,c$和$Λ$是变化的。我们考虑到一个$c-$变量的曲率张量的可能影响，以概述场方程。利用Lie方法，我们找到了“常数”$G$和$c$的可能形式，它们使得场方程以及粘性参数的状态方程是可积的。它被发现，$G,c$和$Λ$遵循幂律的解决方案验证关系$G/c^{2}=κ.$一旦这些可能的形式已经获得，我们计算的模型的物理量，以确定可能的值的参数，管理的数量，发现只有一个增长的$G$和$c$是可能的，而$% Λ$表现为负递减函数。
2005-01-07 gr-qc
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
Non-linear causal bulk viscosity in Unified Dark Matter Cosmologies
Universidad de Santiago de Chile（圣地亚哥智利大学）；Universidad Mayor（麦约尔大学）
本文提出了一种基于非线性因果 Israel-Stewart 理论的统一暗物质模型，通过非线性参数 $s$ 探索了 bulk 黏性对宇宙加速膨胀的影响，并发现三种不同的晚期时间吸引子。
2025-12-15 gr-qc
On the feasibility of truncated Israel-Stewart model in the context of late acceleration
基于因果相对论截断Israel-Stewart理论的耗散宇宙模型在最近的宇宙加速膨胀的背景下进行了分析。体积粘度和弛豫时间分别取为$ξ=αρ^s$和$τ=\fracα{εγ(2-γ)}ρ^{s-1}$。对于$s=1/2,$，我们找到了哈勃参数模型的解析解。我们利用最新的宇宙学数据，将$γ=1$和$γ$作为自由参数处理，估计了模型参数。该模型预测了一个先前的减速阶段和一个结束de Sitter阶段中的标准$Λ$ CDM模型。动力系统分析表明，前减速时期是一个不稳定的平衡点，而未来的deSitter时期是稳定的。在$13.66$ Gyr附近获得的宇宙年龄与最近的观测结果接近。热力学第二定律被发现是满足整个演化在这个模型。通过与完全Israel-Stewart和Eckart粘性理论模型的对比，验证了该模型的可行性。截断的粘性模型似乎更符合天文观测比Eckart和完整的因果粘性模型。
2021-08-12 gr-qc
Causal and stable first-order chiral hydrodynamics
本文推导一阶相对论手征流体动力学满足非线性因果性与线性稳定性的充要不等式，给出首个可证因果稳定的黏性理论，并将结果整理为适合数值模拟的形式。
2024-04-30 gr-qc hep-ph hep-th
A new causal general relativistic formulation for dissipative continuum fluid and solid mechanics and its solution with high-order ADER schemes
我们提出了一个统一的因果广义相对论制定的耗散和非耗散连续介质力学。提出的理论是第一个广义相对论理论，可以同时处理粘性流体以及固体中的不可逆变形，因此它也提供了一个完全协变的制定牛顿连续介质力学在任意曲线时空。在这样的表述中，物质被认为是一个具有非零挠率的Riemann-Cartan流形，理论的主要场是非完整基四分量场，也称为四畸变场。由于控制方程的变分性质，该理论与爱因斯坦场方程的变分结构是相容的。对称双曲型方程是我们的统一理论中唯一允许的方程，因此，所有扰动都以有限的速度传播（即使在扩散状态下），并且对于任意和规则的初始数据，控制偏微分方程的柯西问题是局部适定的，这对于所提出的模型的数值处理非常重要。然而，所讨论的双曲型方程的数值解是一个具有挑战性的任务，因为存在的刚性代数松弛型源项和非保守微分项。因此，我们的数值策略是基于一个先进的家庭的高精度ADER间断Galerkin和有限体积方法，提供了一个非常有效的框架一般松弛双曲型PDE系统。一个广泛的数值例子证明了我们的理论的相对论流动的粘性流体和变形的固体闵可夫斯基和弯曲时空的适用性。
2019-10-07 gr-qc
A strongly hyperbolic viscous relativistic hydrodynamics theory with first-order charge current
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）
该研究扩展了相对论流体动力学模型，通过引入第一阶电荷电流修正，确保系统的强超几何性和稳定性。
2026-09-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
First-Order General-Relativistic Viscous Fluid Dynamics
我们提出了Navier-Stokes理论对相对论的第一个推广，它满足以下所有性质：（a）耦合到爱因斯坦方程的系统是因果的和强双曲的;（b）平衡态是稳定的;（c）所有主要的耗散贡献都存在，即，剪切粘度、体粘度和热导率;（d）包括非零重子数;（e）在理论的有效性范围内熵产生是非负的;（f）在没有任何简化对称性假设的情况下，上述所有条件在非线性范围内都成立。这些性质是通过使用Eckart理论的推广来实现的，该理论仅包含流体动力学变量，因此不需要像Müller-Israel-Stewart理论那样需要新的扩展自由度。特别是，性质（b）是从我们还建立的一个更一般的结果得出的，即，当加入到流体静止坐标系中的稳定性时，意味着通过洛伦兹变换获得的任何参考系中的稳定性的充分条件。我们所有的结果都是严格的数学建立。这里提出的框架提供了系统的研究中子星合并中的广义相对论粘性现象的出发点。
2022-03-01 gr-qc hep-ph hep-th
General-relativistic hydrodynamics of non-perfect fluids: 3+1 conservative formulation and application to viscous black-hole accretion
我们考虑非理想流体的相对论流体动力学，目标是确定一个适合于特殊相对论和一般相对论情况下的数值积分的公式。为此，我们回顾了迄今为止提出的相对论二阶耗散流体动力学的各种配方，并详细介绍了一个特殊的配方，它是完全通用的，因果的，并可以转换成3+1通量保守的形式，作为一个现代数值相对论代码。作为一个例子，我们采用了一种变体，这种制剂限制到一个松弛型方程的整体粘度在一般相对论磁流体动力学代码$\texttt{BHAC}$。在采用1+1维特殊相对论流体动力学的一系列标准和非标准检验公式后，我们考虑了一种新的广义相对论情形，即黑洞的静态球对称粘性吸积.新开发的解决方案$-$，它可以表现出相当大的偏差，甚至从无粘对应$-$可以被用作数值模拟非完美流体弯曲背景的代码的测试平台。
2023-02-24 gr-qc
A new continuum model for general relativistic viscous heat-conducting media
长期以来，粘性热传导介质不可逆动力学的宏观方程一直没有一个符合爱因斯坦狭义相对论因果原理和广义相对论欧拉-拉格朗日结构的公式。在本文中，我们提出了一个可能的解决方案，这个问题的框架中的SHTC方程。该方法不依赖于平衡不可逆热力学的假设，而是从非平衡的观点来处理不可逆过程。因此，每个转移过程的特征在于在非平衡态的扰动传播的特征速度，以及由耗散动力学的内在时间/长度尺度。由此产生的控制方程系统被制定为一个一阶系统的双曲型方程与松弛型不可逆项。通过一个正式的渐近分析，我们证明，经典的输运系数，如粘度和热导率恢复在我们的理论作为有效的输运系数的领先条款。一些数值例子，以证明该方法的可行性。
2020-02-08 gr-qc
Constraint evolution in first-order viscous relativistic fluids
本文研究一阶粘性相对论流体中BDNK约化产生的约束演化，证明其满足强双曲系统，并通过数值模拟验证其在平面对称构型下的稳定性，表明该约化适用于数值演化。
2025-09-09 gr-qc
Causal thermodynamics of a gravitational collapse model for an anisotropic fluid with dissipative flows
本文给出了辐射星模型的流体动力学和热力学处理，该模型经历了耗散的引力坍缩，从一定的初始组态直到它成为一个黑洞。塌缩星由一个局部各向异性的非完美流体，在那里我们探索的后果，包括粘性压力，剪切和体积粘度，以及径向热流。我们分析了热通量，质量函数，观测者在无穷远处感知的光度和有效表面温度的时间演化。它表明，这个简单的精确模型，满足所有的能量条件，在整个内部区域的恒星和所有的崩溃过程中，提供了一个物理上合理的行为的温度分布的背景下，扩展的不可逆热力学。
2018-11-23 gr-qc
On a viable first order formulation of relativistic viscous fluids and its applications to cosmology
我们考虑一阶配方的相对论流体的体积粘度的基础上引入的应力-能量张量Lichnerowicz。选择一个正压状态方程，我们表明，这个理论满足基本的物理要求，并在进一步假设消失涡，运动方程是因果关系，无论是在一个固定的背景下，当方程耦合到爱因斯坦方程。此外，Lichnerowicz的建议不适合Hiscock和Lindblom研究的一阶理论的一般框架，因此他们的不稳定性结果不适用。这些结论适用于成熟的非线性理论，没有任何平衡或接近平衡的假设。这里探讨的方法和其他理论的相对论粘度，包括穆勒-以色列-斯图尔特制定之间的异同，得到解决。研究了基于Lichnerowicz应力-能量张量的宇宙学模型。最后，它也表明如何本模型可以推广到二阶制剂。
2017-05-31 astro-ph.CO gr-qc physics.flu-dyn
Wave Phenomena In General Relativistic Magnetohydrodynamics
本文研究了弯曲时空中广义相对论无阻耗散二阶磁流体动力学方程的波传播和稳定性。我们解决了一个质点系和反粒子使用弛豫时间近似和Chapman-Enskog-like梯度展开的非平衡分布函数，截断超过二阶弯曲的时空在电磁场的玻尔兹曼方程。与全息计算~ \cite{Baier:2007ix}不同，我们证明了粘性演化方程不显式依赖于时空曲率。此外，我们已经测试的因果关系和稳定性的二阶理论在弯曲的时空中存在的线性度规微扰和导出的色散关系的各种模式。有趣的是，我们发现引力模与通常的磁声模在小波数极限的耦合。此外，我们显示额外的非流体动力学模式出现由于重力的大体积粘性流体。
2022-05-06 gr-qc nucl-th physics.flu-dyn
Relativistic viscous effects on the primordial gravitational waves spectrum
我们研究的原始等离子体的粘性效应的演化的原始引力波（pGW）频谱从通货膨胀到今天的影响，考虑自洽的相互作用，将反反应的GW到等离子体。我们使用一个相对论因果流体动力学框架与正熵产生的基础上的二阶理论（SOT），其中流体的粘性性质有效地描述了一组新的独立变量。我们研究如何自旋2模式典型的SOTs捕获最简单的GW流体粘性相互作用的第一阶。我们认为原始等离子体的所有非理想性质都是由于一个额外有效的无质量自相互作用标量场，其状态在再加热后变为多粒子状态，并适用于有效流体描述。我们数值求解演化方程，并明确计算当前GW频谱获得两个贡献。一方面，我们有pGW的粘性演化：对于碰撞主导的制度，GW源变得可以忽略不计，而在无碰撞的限制下，由于流体的自由流动自旋2模式产生的阻尼效应和宇宙膨胀的驱动，存在对pGW能量的吸收。后一种效应的特征在于相对于GW自由演化谱的相对幅度减小约1 - 10%。另一方面，我们得到的GW生产由于初始自旋2波动的流体的衰减，这是可以忽略的上述贡献相比。这SOT框架捕捉到了相同的定性影响GW的演变耦合到以前的作品中，其中已使用的动力学理论的方法报告的问题。
2021-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
First-Order Viscous Relativistic Hydrodynamics on the Two-Sphere
Princeton University（普林斯顿大学）
本文研究了二维球面上BDNK方程的数值解，揭示了在高粘度情况下流体动态偏离平衡并可能在有限时间内形成奇点的现象。
2025-12-10 gr-qc
Density perturbations with relativistic thermodynamics
我们调查宇宙学密度扰动的协变和规范不变的形式主义，结合相对论因果热力学给出一个自洽的描述。密度不均匀性的梯度协变地分裂成一个标量部分，等价于通常的密度扰动，一个由涡度决定的旋转矢量部分，和一个描述形状的张量部分。在一般耗散情况下，我们给出了这些部分的演化方程。因果热力学给出了粘性应力和热通量的演化方程，这些方程与密度微扰方程以及熵和温度微扰方程相耦合。在一般耗散情形下，我们给出了完全耦合系统，并在某些情形下对系统进行了简化。一个配套文件使用的一般形式主义来分析阻尼的密度扰动之前，最后散射。
1997-09-12 astro-ph gr-qc
