面向带有速度分散的宇宙流体的拉格朗日 hydrodynamics 中的扰动理论

我们广泛发展了基于拉格朗日 hydrodynamics 描述的非线性宇宙动力学扰动理论。我们求解给定多项式态方程的自重流体的hydrodynamics 方程，使用扰动方法直至二阶。这种扰动方法是常规拉格朗日扰动理论（针对无压流体）的扩展，考虑了压力效应，这在速度分散发生时应予以考虑。我们获得了在通用背景宇宙中的一阶解以及更广泛范围内多项式指数的二阶解，而之前的工作仅在Einstein-de Sitter 背景下给出一阶解，且仅针对多项式指数 4/3 的二阶解。使用扰动解，我们在一维和二维系统中给出本方法的示例性应用，讨论了不均匀性如何随多项式指数的变化而变化。