球对称坐标系下的保守的广义相对论辐射水动力学

本文给出自然坐标选择下的广义相对论辐射水动力学描述。对于水动力学，采用共动坐标系，并将辐射粒子的动量相空间描述为共动框架下的四动量。我们还研究了以粒子作用参数和无穷远能量描述动量相空间的方案，并推导了广义相对论玻尔兹曼方程的简单近似。进一步发展的是共动坐标系下的精确方程，因为物质与辐射粒子相互作用的描述最好地以随流体元素共动的正交归一基准来实现。我们实现了一种适合各种数值方法实现的保守且简洁的辐射水动力学表述。讨论了辐射在冲击前的广义相对论跳跃条件中的贡献，并一致地包括人工粘性，以支持依赖此选项的方法。