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自引力完全气体等温球体的流体静力学。 (英语) 兹比尔1476.76062

小结:我们以介绍性的考虑作为论文的开篇,描述了我们针对重磁学的长期研究计划的动机,并举例说明了为此目的选择的流体动力学数值测试案例,即一个完美气体球体,它包含在距离其他质量足够远的空壳中,并确定了本研究的主要目标:在即将进行的流体动力学计算中,确定作为初始场(t=0)所需的重力流体静态场。重力流体静态场的确定需要求解等温球Lane-Emden方程。我们不遵循文献中以中心密度作为边界条件的惯常方法;我们在固体壳内壁施加重力场。随着话语的发展,我们指出了文学和我们的方法之间的差异和相似之处。我们表明,问题的无量纲公式取决于一个独特的物理特征数,我们称之为引力数,因为它衡量了气体流体静力学的自重效应。我们对数值结果进行了说明和讨论;引力数上界和多重解等特性使我们研究了物理系统的热力学,特别是熵和能量,并初步探讨了热力学稳定性的原因能否为多重解的选择或排除提供依据。我们以对当前研究的总结来结束本文,在总结中我们得出了结论并描述了未来的工作。

MSC公司:

76N15型 气体动力学(一般理论)
83 C55 引力场与物质的宏观相互作用(流体力学等)
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参考文献:

[1] Heras,J.,麦克斯韦方程能从连续性方程中得到吗?,阿默尔。《物理学杂志》。,75, 7, 652-657 (2007) ·Zbl 1219.78023号
[2] Heras,J.,《如何从连续性方程获得麦克斯韦方程的协变形式》,《欧洲物理学杂志》。,30, 845-854 (2009) ·兹比尔1170.78321
[3] Nyanbuya,G.G.,《Maxwell-Haviside重磁学的基本物理基础》,J.Mod。物理。,6, 9, 1207-1219 (2015)
[4] López,G.,《关于引力场的麦克斯韦方程》,J.Appl。数学。物理。,6, 932-947 (2018)
[5] Sattinger,D.,《关于麦克斯韦方程组的普适性》,Mon.hevete Math。,186, 3, 503-523 (2018) ·Zbl 1443.83009号
[6] 麦克斯韦,J.C.,《电磁理论的动力学理论》,菲洛斯。事务处理。英国皇家学会。,155, 459-512 (1865)
[7] Holzmüller,G.,Ueber die Anwendung der Jacobi-Familton’schen Methode auf den Fall der Anziehung nach dem elektrodynamischen Gesetze von Weber,Z.数学。物理。,15, 2, 69-91 (1870)
[8] Tisserand,F.,《太阳计划的实施》,《韦伯电子动力学》,C.R.Hebd。塞恩斯学院。科学。,75, 760-763 (1872)
[9] 蒂瑟兰,F.,《计划运动》,假设高斯和韦伯的电子动力学研究的吸引力代表,C.R.Hebd。塞恩斯学院。科学。,110, 313-315 (1890)
[10] Heaviside,O.,引力和电磁的类比。第一部分,电工,31281-282(1893)
[11] Heaviside,O.,引力和电磁的类比。第二部分,电工,31359(1893)
[12] Heaviside,O.,《电磁理论》,第1卷(1971年),Chealsea出版公司:Chealsea-Publishing Company New York NY,原始出版于1893年
[13] Lorentz,H.A.,Beschouwingeng over de zwaartekracht,Verslag van de Gewone Vergaderingen der Wis-en Natuurkundige Afdeeling,K.Akad。潮湿。阿姆斯特丹,8603-620(1900)
[14] Lorentz,H.A.,《引力的考虑》,Proc。第节。科学。K.Akad。潮湿。阿姆斯特丹,2559-574(1900)
[15] Poincaré,H.,《电子动力学研究》,C.R.Hebd。塞恩斯学院。科学。,CXL,1154-1508(1905)
[16] Poincaré,H.,《电子动力学研究》,Rend。循环。马特·巴勒莫(2),21,1,129-175(1906)
[17] 爱因斯坦,A.,Gibt es eine Gravitationswirkung die,der elektrodynamischen Induktionswirkung-alogical ist?,(Vierteljahrsschrift für gerichtliche Medizin undöffentliches Saniätswesen,第44卷(1912)),第37-40页,包括英语翻译。统一资源定位地址https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/196
[18] Nordström,G.,Über die möglichkeit,《电磁场》和《引力场》。Z.,15,504-506(1914)
[19] G.Nordström,Zur Elektrizitäts-und Gravitationstehorie,《Finska Vetenskaps-Societens Förhandlingar LVII(A4)》(1914-1915)1-15。
[20] Abraham,M.,Neuere Gravitationstehorien,Jahrbuch Radioaktivität Elektron。,11, 470-520 (1915)
[21] Abraham,M.,《最近的引力理论》(Renn,J.;Schemmel,M.),《广义相对论的起源》,第3卷。广义相对论的起源。第3卷,《波士顿科学哲学研究》,第250卷(2007年),施普林格,多德雷赫特,荷兰),363-410,原文英文翻译【Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik 11,470-520(1915)】
[22] Thirring,H.,U ber die Wirkung rotierender ferner Massen in der Einsteinschen Gravitationstehorie,Phys.(H·瑟林,H·尤伯·迪尔库·罗蒂伦德·费尔纳·马森,在爱因斯坦引力理论中,物理学。)。Z.,19,3,33-39(1918)
[23] Lense,J。;Thiring,H.,《地球自转的特征》,Phys。Z.,19,156-163(1918)
[24] Thirring,H.,U ber die formale Analogie zwischen den elektromagnetischen Grundgleichungen und den Einsteinschen Gravitationsgleichugen erster Näherung,Phys.(H·特里林),《电子磁学类比》。Z.,19,204-205(1918)
[25] Thirring,H.,关于基本电磁方程和爱因斯坦引力方程在一次近似中的形式类比,相对论引力,443226-3229(2012),原论文的英文再版[Physickalische Zeitschrift 19204-205(1918)]·Zbl 1256.83006号
[26] Forward,R.,实验主义者的广义相对论,Proc。无线电工程学院,49,5,892-904(1961)
[27] Braginsky,V。;洞穴,C。;Thorne,K.,《测试相对论引力的实验室实验》,Phys。D版,第15、8页,2047-2068年(1977年)
[28] Rindler,W.(基本相对论.基本相对论,物理学文本和专著(1977年),Springer-Verlag:Springer-Verlag New York NY)·Zbl 1063.83500号
[29] 贝德福德,D。;Krumm,P.,《论相对论引力》,Amer。《物理学杂志》。,53, 9, 889-890 (1985)
[30] Krumm,P。;Bedford,D.,《引力波印亭矢量和能量转移》,Amer。《物理学杂志》。,55, 4, 362-363 (1987)
[31] Kolbenstvedt,H.,狭义相对论中的引力磁性,Amer。《物理学杂志》。,56, 6, 523-524 (1988)
[32] Harris,E.,《弱引力场中缓慢运动粒子的广义相对论和电磁学之间的类比》,Amer。《物理学杂志》。,59, 5, 421-425 (1991)
[33] Cantor,G.,法拉第对砾石效应的探索,Phys。教育部。,26, 5, 289-293 (1991)
[34] Jantzen,R。;Carini,P。;Bini,D.,《重电磁的多面性》,《物理学年鉴》,215,1,1-50(1992)
[35] K.McDonald,向量重力,教育学注释985:向量重力(1996)。URL physics.princeton.edu/mcdonald/examples/vectorgravity.pdf。
[36] McDonald,K.,问题49的答案。为什么引力波是(c)?,阿默尔。《物理学杂志》。,65, 7, 591-592 (1997)
[37] 克拉克·S·J。;Tucker,R.W.,规范对称性和引力电磁,经典量子引力,17,19,4125-4157(2000)·Zbl 0979.83025号
[38] 参考框架和重磁学,(Pascual-Sánchez,J.;Floría,L.;Miguel,a.S.;Vicente,F.,《第二十三届西班牙相对论会议论文集》,2000年6月至9日,西班牙瓦拉多利德(2001),世界科学出版社:新加坡世界科学出版社)·兹比尔0987.00058
[39] (Iorio,L.,《重磁测量:一个具有挑战性的企业》(2007),Nova Science Publishers)
[40] Mashhoon,B.,《时间变化重磁学》,经典量子引力,25,1-8(2008)·Zbl 1140.83336号
[41] Borodikhin,V.N.,重力矢量理论,重力。宇宙。,17, 2, 161-165 (2011) ·Zbl 1232.83065号
[42] 比尼,D。;Iorio,L。;Giordano,D.,引力感应引起的轨道效应,《相对论引力》,47,130,1-16(2015)·Zbl 1329.83055号
[43] 普菲斯特,H。;King,M.,(《惯性与引力》,《惯性与重力》,《物理学讲义》,第897卷(2015年),施普林格出版社)·Zbl 1315.83002号
[44] Sattinger,D.,《引力与狭义相对论》,J.Dynam。微分方程,27,3-4,1007-1025(2015)·Zbl 1339.83015号
[45] 莱恩,H.J.,关于太阳的理论温度,艾默尔。科学杂志。,50, 148, 57-74 (1870)
[46] Betti,E.,Sopra l’equilibrio di una massa di gaz perfetto isolata nello spazio,Il Nuovo Cimento,7,1,26-35(1880)
[47] Ritter,A.,Untersuchungenüber die Höhe der Atmosphäre und die Constitution gasförmiger Weltkörper,Ann.Phys。化学。,252, 5, 166-192 (1882)
[48] 汤姆森,W.,《关于气体在自身引力作用下的平衡》,Phil.Mag.Ser。5, 23, 142, 287-292 (1887)
[49] Hill,G.W.,《关于地球内部密度的构成》,《数学年鉴》。,4, 19-29 (1888)
[50] 达尔文,G.H.,《关于陨石群的力学条件和宇宙生成理论》,菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦。序列号。A、 1801-69(1889)
[51] Jeans,J.H.,《球状星云的稳定性》,菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦。序列号。A、 199,1-53(1902)
[52] Emden,R.,Gaskugeln(1907),Teubner:德国莱比锡Teubner
[53] Eddington,A.,《恒星的内部构成》(1930),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社伦敦
[54] Fowler,R.H.,《Emden和类似微分方程的解》,Mon。不是。R.阿斯顿。《社会学杂志》,91,63-91(1930)
[55] Fowler,R.H.,《Emden和类似微分方程的进一步研究》,Q.J.Math。,OS-2、1、259-288(1931)·Zbl 0003.23502号
[56] Ebert,R.,《天体物理学》。,37, 217-232 (1955) ·Zbl 0066.45303号
[57] 波义耳定律与引力不稳定性,孟买。不是。R.阿斯顿。Soc.,116,3,351-359(1956年)·Zbl 0078.23703号
[58] Chandrasekhar,S.,恒星结构研究导论(1957),多佛:纽约州多佛·兹伯利0079.23901
[59] 林登·贝尔,D。;Wood,R.,《等温球体中的地温突变和斯特拉体系红巨星结构的开始》,孟买。不是。R.阿斯顿。《社会学杂志》,138495-525(1968)
[60] Saslaw,W.C.,(恒星和星系系统的引力物理学。恒星和星系的引力物理学,剑桥数学物理专著(1987),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,英国剑桥)
[61] Padmanabhan,T.,引力系统的统计力学,物理学。众议员,188,5,285-362(1990)·Zbl 1211.82001号
[62] Horedt,G.P.,Polytropes,(《天体物理学及相关领域的应用》,《天体物理学和空间科学图书馆》,第306卷(2004年),Kluwer学术出版社:荷兰Dordrecht Kluwer-学术出版社)·Zbl 0629.76117号
[63] 克拉克,C。;Carswell,B.,《天体物理流体动力学原理》(2007),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 1161.85001号
[64] 宾尼,J。;Tremaine,S.,《银河动力学》(2008),普林斯顿大学出版社:普林斯顿大学出版,新泽西州普林斯顿·Zbl 1136.85001号
[65] Kippenhahn,R。;魏格特,A。;Weiss,A.,(恒星结构与演化,恒星结构与进化,天文与天体物理图书馆(2012),施普林格:施普林格柏林,德国)·Zbl 1253.85001号
[66] 博兹,A。;Kunisch,K.,稳态固体燃料点火模型及其最优控制的数值解,SIAM J.Sci。计算。,22, 1, 263-284 (2000) ·Zbl 0961.49018号
[67] 雷格尔,K。;v.Gorder,R.A.,Lane-Emden第二类方程,模拟无限圆柱体和球体中的热爆炸,Appl。数学。机械-英语。第34、12、1439-1452版(2013)·Zbl 1284.80008号
[68] Gorder,R.A.v.,模拟矩形板中热爆炸的第二类Lane-Emden方程的精确第一积分,New Astron。,16, 8, 492-497 (2011)
[69] Chavanis,P.H.,有限等温球体的引力不稳定性,Astron。天体物理学。,381, 340-356 (2002) ·Zbl 1060.85511号
[70] Cash,J.R。;Hollevoet博士。;马齐亚,F。;Nagy,A.M.,算法927:两点边值问题数值解的MATLAB代码bvptwp.M,ACM Trans。数学。软件,39,2,15(2013),1-12·Zbl 1295.65142号
[71] 马齐亚,F。;塞斯蒂尼,A。;Trigiante,D.,非均匀网格上BVP的B样条线性多步方法的连续扩展,应用。数字。数学。,59, 3-4, 723-738 (2009) ·Zbl 1161.65057号
[72] 马齐亚,F。;Cash,J.R。;Soetaert,K.,《在开源软件R中解决边值问题:软件包bvpSolve》,Opuscula Math。,34, 2, 387-403 (2014) ·Zbl 1293.65104号
[73] 马齐亚,F。;Trigiante,D.,基于边界值ODE问题条件的混合网格选择策略,Numer。算法,36,2,169-187(2004)·Zbl 1050.65072号
[74] Cash,J.R。;Mazzia,F.,一种新的基于条件的两点边值代码网格选择算法,J.Compute。申请。数学。,184, 2, 362-381 (2005) ·Zbl 1076.65065号
[75] 阿莫迪奥,P。;Settanni,G.,解决Sturm-Liouville问题的矩阵方法,J.Numer。分析。Ind.申请。数学。,6, 1-2, 1-13 (2011) ·Zbl 1432.65107号
[76] 阿莫迪奥,P。;Settanni,G.,求解正则Sturm-Liouville问题的步长变化策略,(AIP会议论文集,第1389卷(2011)),1335-1338
[77] 阿莫迪奥,P。;莱维蒂娜,T。;Settanni,G。;Weinmüller,E.,关于有限Hankel变换本征函数的计算,J.Appl。数学。计算。,43, 1-2, 151-173 (2013) ·Zbl 1296.65188号
[78] 阿莫迪奥,P。;莱维蒂娜,T。;Settanni,G。;Weinmüller,E.,长球体内回音廊道模式的数值模拟,计算。物理学。Comm.,185,4,1200-1206(2014)·Zbl 1344.35019号
[79] Callen,H.,《热力学》(1963),John Wiley&Sons:John Willey&Sons New York NY,1960年首次出版·Zbl 0095.23301号
[80] Tisza,L.,《广义热力学》(1966),麻省理工学院出版社:麻省剑桥·Zbl 0119.44402号
[81] Napolitano,L.,《热力学系统复合材料》,卷LXXI(1971),法国巴黎,Gauthier-Villarséditeur
[82] Callen,H.,《热力学与恒温学导论》(1985),John Wiley&Sons出版社:John Wiley&Sons纽约纽约·Zbl 0989.80500号
[83] 安东诺夫,V.A.,《球面恒星系统中最可能的相位分布及其存在条件》(Goodman,J.;Hut,P.,《星团动力学》,第113届研讨会论文集,1984年5月29日至1日,新泽西州普林斯顿市(1985年),雷德尔出版公司:荷兰多德雷赫特雷德尔出版社),525-540,原文的英文翻译[列宁格勒大学,7135(1962)]
[84] Ipser,J.,《关于使用熵参数研究球面动力学系统的演化和长期稳定性》,《天体物理学》。J.,193463-470(1974)
[85] Katz,J.,关于平衡的不稳定模式的数量,Mon。不是。R.阿斯顿。《社会学杂志》,183,4765-770(1978)·Zbl 0374.70017号
[86] Padmanabhan,T.,安东诺夫不稳定性和地温灾难——重访《天体物理学》。补充期刊。,71, 651-664 (1989)
[87] 费曼,R。;R.莱顿。;Sands,M.,《费曼物理讲座》,第2卷(1964年),Addison-Wesley,Reading MA·Zbl 0138.43403号
[88] 林登·贝尔,D。;Lynden-Bell,R.M.,《关于负比热佯谬》,Mon。不是。R.阿斯顿。《社会学杂志》,181,405-419(1977)
[89] Lynden-Bell,D.,《天文学、物理学和化学中的负比热》,《物理学A》,第263、1-4、293-304页(1999年)
[90] Thirring,W.,《负比热系统》,Z.Phys。A、 235、4、339-352(1970)
[91] 哈奇苏,I。;Sugimoto,D.,引力热灾难和自引力系统的负比热,Progr。理论。物理。,60, 1, 123-135 (1978)
[92] 瑟林,W。;Narnhofer,H。;Posch,H.A.,负比热,热力学极限和遍历性,物理学。修订稿。,91, 13, 13061 (2003), 1-4
[93] Chavanis,P.H.,《自引力系统中的相变》,国际期刊Mod。物理。,20, 22, 3113-3198 (2006) ·兹比尔1121.82304
[94] Velazquez,L.,《在相互作用和相关概念中关于天体物理系统热力学的评论》,J.Stat.Mech。理论实验,2016,3,1-51(2016)·Zbl 1456.80014号
[95] Bonnor,W.B.,《多方气体球的稳定性》,孟买。不是。R.阿斯顿。《社会学杂志》,118、5、523-527(1958)
[96] 兰德伯格,P.,《熵与知识的统一》ii,J.《非平衡》。热电偶。,12, 1, 45-60 (1987)
[97] King,I.,星团的结构。三、 一些简单的动力学模型,Astron。J.,71,1,64-75(1966年)
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