广义相对论力自由电动力学：一种新代码及其对黑洞磁层的应用

力自由极限的磁流体动力学(MHD)常常是模型黑洞和中子星磁层的合理近似。我们描述了一种允许广义相对论磁流体动力学(GRMHD)代码直接演化GRFFE方程运动的广义相对论力自由(GRFFE)公式。已建立、准确且经过充分测试的保守GRMHD代码可以 simply 添加一个新的 inversion 程序代码到他们现有的程序中，而继续使用他们GRMHD代码中已经开发的所有设施。我们展示了如何强制$\mathbf{E}\cdot\mathbf{B}=0$约束和能量守恒，并引入一种简化的一般电场耗散模型以强制$B^2-E^2>0$约束。我们还引入一种简化而通用的方法来解决电流薄片，在许多动力学时间尺度上进行无大量重联。该公式被集成到现有的GRMHD代码(HARM)中，该代码被证明能够给出准确且稳健的GRFFE结果，适用于Minkowski和黑洞时空。