扰动晶格的引力演化及其流体极限

我们将固体物理学中熟知的一种简单线性化方法应用于近似宇宙学 N 体模拟中引力在早期的演化。当施加于无限完美晶格的初始扰动波长远远大于晶格间距 $l$ 时，其演化精确等价于用类似（拉格朗日）线性化方法处理的无压自引力流体，其中 Zel'dovich 近似是渐近解的一个子类。我们的约束较少的近似方法允许追踪离散分布直到粒子彼此接近（即「壳层穿越」）的时刻。我们计算了流体演化的修正，明确依赖于 $l$，即 N 体模拟中的离散性效应。我们注意到，随着固定 $l$ 时初始红移的增加，这些效应变得越来越重要。我们指出了使用体心立方晶格而非简单立方晶格可能带来的优势。