全广义相对论中微观物理的实现：广义相对论中微子泄漏方案
高能天体物理现象
2015-05-20 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
进行考虑微观物理过程的完全广义相对论模拟是数值相对论中长期存在的问题之一。在广义相对论框架中实现弱相互作用的主要困难之一在于，热致密物质中弱相互作用过程的特征时间尺度（WP时间尺度）远小于动力学时间尺度。数值上，这意味着方程中出现刚性源项，因此通常需要隐式格式才能稳定求解相关方程。否则，显式求解将需要非常小的时间步长。此外，在相对论框架中，洛伦兹因子与静止质量密度和能量密度耦合。比焓也与动量耦合。由于这些耦合，从守恒量恢复原始变量和洛伦兹因子非常复杂。目前，除球对称情况外，尚未提出隐式过程。因此，本文在全广义相对论框架中开发了一种近似的显式过程，作为向更现实复杂模型迈进的首次微观物理实现。该过程基于所谓的中微子泄漏方案，该方案基于中微子泄漏出系统的特征时间尺度（泄漏时间尺度）远大于WP时间尺度这一性质。本文详细介绍了中微子泄漏方案，并提出了一种在全广义相对论框架中显式求解方程的简单稳定方法。我还进行了测试模拟以验证本方法的有效性，结果表明其运行良好。
引用
@article{arxiv.1009.3358,
title = {An implementation of the microphysics in full general relativity : General relativistic neutrino leakage scheme},
author = {Yuichiro Sekiguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.3358},
year = {2015}
}
备注
An invited paper from Numerical Relativity and Data Analysis (NRDA) 2009, Albert Einstein Institute, Potsdam Finer-resolution-figure version will be found in the journal reference