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曲率对声速的影响

高能天体物理现象 2026-01-19 v1

摘要

声速是指信息从一点传播到另一点的速率。它是一个正的物理量,并受因果律限制。它被定义为压力相对于系统密度的变化率。在本文中,我们推导了声波的协变方程,并展示了在广义相对论形式下波动方程是如何被修正的。随后,可以通过引力度规势对声速的通常定义进行衰减,从而定义有效声速。在中子星内部计算时,观察到广义相对论曲率效应会降低声速。这有效地使恒星变得相对更软(根据状态方程)。如果用有效声速重新定义非径向模式,则可以很容易地可视化有效声速的变化。模式本身不发生改变,但时空曲率降低了振荡模式的振幅。该形式适用于研究天体物理致密天体。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.11005,
  title  = {Curvature Effect on the Speed of Sound},
  author = {Anshuman Verma and Asim Kumar Saha and Ritam Mallick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11005},
  year   = {2026}
}

备注

9 pages, 5 figures