Einstein-Maxwell 系统的伪谱实现
广义相对论与量子宇宙学
2025-11-07 v2
摘要
电磁学在众多重力学应用中发挥重要作用，本文旨在此方面取得进展。为此，我们在自适应网格伪谱数值相对论代码 BAMPS 中实现了 Maxwell 方程。我们对演化方程作为一阶对称双曲型 PDE 系统进行了彻底分析，包括为 penalty 边界通信方案构建特征变量，以及构造约束保持的外边界条件——这些边界条件首次在数值上下文中被证明具有边界稳定性。在选定 Maxwell 约束的数学表述后，我们进行初始数据求解。随后，我们展示了一系列数值测试。我们的仿真既在 Cowling 近似下进行，也在完全非线性演化中进行，结果显示误差随分辨率快速收敛，并在 Kerr 背景下与已知的准尼拉德衰减率相符。最后，我们使用初始数据进行电磁真空运动方程的演化，良好地代表了典型临界崩溃运行。
引用
@article{arxiv.2504.11069,
title = {Pseudospectral implementation of the Einstein-Maxwell system},
author = {Jorge Expósito Patiño and Hannes R. Rüter and David Hilditch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.11069},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 10 figures. Matches the published version