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相对论流体中的体积粘度:从热力学到流体力学。 (英语) Zbl 1491.76099号

摘要:扩展不可逆热力学的方法包括将耗散通量提升为非平衡热力学变量。在相对论的背景下,这自然导致了以色列西部J.M.斯图尔特[“瞬态相对论热力学和动力学理论”,《物理学年鉴》第118卷第2期,第341-372页(1979年;doi:10.1016/0003-4916(79)90130-1)]这是迄今为止最成功的相对论耗散理论之一。虽然该原理的普遍性使其适用于任何耗散流体,但仅在理想量子气体的情况下,通过动力学理论,伊斯雷尔·斯特瓦特理论与微观物理学之间建立了联系。通过方便地改变变量,我们为体积粘度的情况提供了基于扩展不可逆热力学的等式的等效重新公式。该方法将导致体积粘度的任何热力学过程映射为一组化学反应,其反应坐标是描述流体元件局部热力学平衡位移的抽象参数。我们将我们的新形式主义应用于相对论流体的情况,表明体积粘度的Israel-Stewart模型只是一个最小模型的二阶展开,该最小模型属于体积粘度的一大类非微扰理论,其中包括中子星物质的核反应介导的体积粘度,作为一种特殊情况。此外,我们通过具体示例表明,我们的形式提供了直接计算体积粘度的新方法,并定义了一个简单的公式,用于构建通用体积-粘性流体的Israel-Stewart模型。

MSC公司:

2005年76月 量子流体力学和相对论流体力学
85甲15 星系和恒星结构
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