相对论理想磁流体力学中原始变量的稳健恢复

现代广义相对论理想磁流体力学模拟代码都面临一个长期存在的技术问题，即需要从随时间演化的变量中恢复基本变量。在相对论情况下，这需要数值求解一个非线性方程组。尽管有多种方法可用，但没有一种被证明是完全可靠的。最近一项比较不同方法的研究表明，所有方法都可能失败，特别是在强磁化和中等洛伦兹因子的重要情况下。在此，我们提出了一种新的稳健、高效且精确的求解方案，并给出了解的存在性和唯一性证明，以及精度的解析界限。此外，该方案使我们能够可靠地检测导致非物理状态的演化错误，并自动对典型的无害情况应用修正。该方法的参考实现已作为软件库公开提供。该库旨在提高双中子星并合模拟的可靠性，特别是在喷流形成和磁驱动风的研究中。