BiGONLight：一个用于数值相对论中计算光学观测量的最新软件包

Michele Grasso

BiGONLight：一个用于数值相对论中计算光学观测量的最新软件包

广义相对论与量子宇宙学 2022-11-16 v1 宇宙学与河外天体物理

作者: Michele Grasso

摘要

以最普遍的方式研究相对论效应需要对宇宙学中的光传播进行统一处理。这一目标可通过双局部测地线算符 (BGO) 对测地线偏离方程的新诠释来实现。BGO 形式体系扩展了标准表述，提供了一个统一框架来描述由于光与时空曲率相互作用而产生的所有可能光学现象。在我的学位论文中，我介绍了 {\tt BiGONLight}，一个将 BGO 形式体系应用于数值相对论中光传播研究的 {\tt Mathematica} 软件包。该软件包将 3+1 双局部测地线算符框架编码为一组 {\tt Mathematica} 函数。输入为时空度规以及观察者与源的运动学，以 3+1 量的形式给出，可直接来自数值模拟或由用户以解析分量提供。随后这些数据以完全普遍的方式用于射线追踪与 BGO 计算，即不依赖于对称性或特定坐标选择。该软件包的主要用途是在任意时空中计算光学观测量。BGO 形式体系的统一理论框架允许在单次计算中萃取多个观测量，而 {\tt Wolfram} 语言提供了灵活的计算框架，使该软件包高度适应于对光传播进行数值与解析研究。

关键词

数值相对论光学观测量双局部测地线算符测地线偏离光传播 Mathematica 软件包

引用

@article{arxiv.2211.08336,
  title  = {BiGONLight: a new package for computing optical observables in Numerical Relativity},
  author = {Michele Grasso},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.08336},
  year   = {2022}
}

备注

Thesis submitted to the Center for Theoretical Physics for the degree of Doctor of Philosophy in Physics

BiGONLight：一个用于数值相对论中计算光学观测量的最新软件包

摘要

关键词

引用

备注

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