广义相对论预测,一个脱离热平衡的系统在时空中的演化与处于平衡状态时的演化不同。最近对中子星合并产生的引力波的检测提供了第一种测试广义相对论普遍预测的方法,因为在这些剧烈碰撞中形成的超稠密物质在遭遇其命运(例如,黑洞的形成)之前就偏离了热平衡。然而,尽管许多尝试可以追溯到1940年的开创性工作,但仍然缺乏对强引力场中耗散现象的一致描述。我们提出了一个明确的解决方案,以解决这个82年来物理和数学领域的悬而未决的问题。
我们的新方法使用众所周知的物理原理,例如因果关系和热力学第二定律,以及固体数学来重新定义相对论流体动力学领域的最新技术。这项工作中物理和数学的协同结合首次建立了一个通用的统一框架,可直接用于中子星合并形成的超稠密粘性物质的数值模拟。
接下来的步骤包括使用这种形式主义对中子星合并和高密度相对论重离子碰撞进行详细的数值模拟。