宇宙 N 体模拟中离散效应量化：Ⅰ. 初始条件
天体物理学
2013-05-29 v3 统计力学
摘要
当前尚未完全理解宇宙 N 体模拟结果与其模拟的连续介质理论模型之间的关系，无法对 N 依赖效应进行量化。在本系列论文的第一篇中，我们考虑对此类效应在模拟初始条件中的量化。[1] 中developed的一般化形式允许我们对由生成此类初始条件的标准算法生成的点分布的功率谱给出精确表达式。该表达式在输入（即理论、连续）功率谱�幅上的扰动展开后，在线性阶得到输入功率谱，外加两个由离散性贡献且在大波数处出现的项。对于宇宙学类型功率谱，预期得到的是在特征离散波数以下的输入谱。由于离散性校正在实空间不如在动力学空间上局部化，实空间关联性质的比较更为微妙。对于宇宙学类型谱，理论质量方差（在球形区域内）和二点关联函数均在有限距离以上得到良好近似。对于典型初始�幅，此距离为粒子间距的数个倍数；但当此振幅（或等价地，模拟的初始红移）趋于零时（在固定粒子密度下），该距离会发散。我们简要讨论这些离散项在初始条件中的物理意义，特别是关于 N 体模拟连续极限定义的问题。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0410451,
title = {Quantification of discreteness effects in cosmological N-body simulations: I. Initial Conditions},
author = {Michael Joyce and Bruno Marcos},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0410451},
year = {2013}
}
备注
Final published version, 22 pages and 16 figures, very significantly revised, one important correction (range of allowed exponents), modified title (now part one of a series)