相对论磁流体力学中的状态方程：可变绝热指数与常数绝热指数

状态方程对于完美导电的相对论磁化流体的作用是本工作的主要课题。在天体物理的广泛应用中普遍采用的理想常数 $\Gamma$ 律状态方程，与一个能更好地近似单组分相对论气体的更真实的状态方程进行了比较。本文聚焦于三个不同的主题。首先，研究了更真实的状态方程对快磁声激波传播的影响。这质疑了在气体温度跨越磁流体力学波发生显著变化的问题中常数 $\Gamma$ 律状态方程的有效性。其次，我们提出了一种新的反演方案，用于从守恒变量中恢复原始变量（如静止质量密度和压力），该方案允许使用一般状态方程，并避免了在非相对论和超相对论极限下灾难性的数值相消。最后，使用不同的状态方程比较了具有天体物理相关性的选定数值测试（包括克尔黑洞周围的磁化吸积流）。我们的主要结论是，当存在从冷气体到热气体（或反之）的转变时，选择真实的状态方程会对解产生相当大的影响。在这些情况下，多方状态方程会严重危及解的准确性。