从玻尔兹曼方程推导瞬态相对论流体力学
核理论
2015-06-04 v1 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
本文利用矩方法，给出了从玻尔兹曼方程推导相对论流体力学的一般性过程。我们的方法与传统的 14 矩近似的主要区别在于，我们不通过截断分布函数的展开来闭合流体力学运动方程，而是保留矩展开中的所有项。自由度的缩减是通过识别玻尔兹曼方程的微观时间尺度并仅考虑最慢的时间尺度来实现的。此外，耗散量的运动方程是根据克努森数 (Knudsen number) 和逆雷诺数中的系统幂次计数方案进行截断的。我们得出结论：只要仅保留克努森数和/或逆雷诺数的二阶项，运动方程就可以仅用 14 个动力学变量来闭合。我们表明，尽管运动方程是用这 14 个场变量闭合的，但输运系数携带了分布函数所有矩的信息。通过这种方式，我们可以证明粒子扩散系数和剪切黏度系数与 Chapman-Enskog 展开给出的值一致。
引用
@article{arxiv.1202.4551,
title = {Derivation of transient relativistic fluid dynamics from the Boltzmann equation},
author = {G. S. Denicol and H. Niemi and E. Molnar and D. H. Rischke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.4551},
year = {2015}
}
备注
27 pages