非理想横向磁流体力学中的新型自相似旋转解

在非理想流体的电磁场与热力学场的演化研究中，采用超相对论横向磁流体力学（MHD）框架，其本质特征在于电场与磁场均垂直于流体速度。将相对论流体力学自相似解的方法推广至非守恒荷情形，求解了非理想横向MHD的微分方程，并推导出两组新颖的自相似解。第一组解被证明是一个boost不变的精确解，其特征是电场与磁场无旋转。第二组解是非boost不变的解，其特征是电场与磁场发生旋转。该旋转随快度 $\eta$ 增大而发生，角速度定义为 $\omega_{0}\equiv\frac{\partial\zeta}{\partial\eta}=\frac{\partial\phi}{\partial\eta}$，其中 $\zeta$ 和 $\phi$ 分别为电场与磁场矢量在流体局部静止系中相对于某一轴线的夹角。对于两组解，电场与磁场彼此平行或反平行。通过完整的数值分析，探讨了介质有限电导率以及电磁化率对旋转与非旋转MHD解演化的影响，并审视了角速度 $\omega_{0}$ 与这些量之间的相互作用。结果表明，电磁场的寿命以及电磁化流体的温度演化均受到 $\omega_{0}$ 的影响。