从玻尔兹曼方程推导各向异性耗散流体力学

流体动力学运动方程可由玻尔兹曼方程推导，方法是在处于局部热力学平衡的单粒子分布函数（即，在流体元静止系中动量空间各向同性）附近进行展开。然而，在单粒子分布函数在动量空间高度各向异性的情形下，例如相对论能量重离子碰撞的初始阶段，此种展开必然失效。尽管如此，仍可通过围绕单粒子分布函数 $\hat{f}_{0\bf k}$ 展开来推导一种称为各向异性耗散流体动力学的流体动力学理论，该分布函数通过合适的参数化纳入了（至少部分）动量各向异性。我们基于各向异性方向上的能量与动量多项式，以及垂直于流体速度和各向异性方向的二维动量子空间中的不可约张量，构造了此类展开。随后，我们从玻尔兹曼方程推导了单粒子分布函数偏离 $\hat{f}_{0\bf k}$ 的不可约矩的运动方程集合。通过该集合的14矩近似截断，我们得到了各向异性耗散流体动力学的运动方程。