理想流体
此条目需要补充更多来源。 (2019年9月8日) |
在物理学中,理想流体(英文:ideal fluid)指的是能完全被其在静止坐标系下的密度和各向同性压强p所描述的流体。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fe/StressEnergyTensor_contravariant.svg/250px-StressEnergyTensor_contravariant.svg.png)
实际流体具有黏性,包含(同时也传导)热量。而理想流体,作为一个理想的模型,则忽略了这些可能性。换句话说,理想流体没有剪应力、黏度和热传导等性质。
在空间取正的号差的张量记号中,理想流体的应力-能量张量以如下形式给出
在时间取正的号差的张量记号中,理想流体的应力-能量张量以如下形式给出
其中U是流体的速度向量场,是闵可夫斯基时空的度规张量。
这呈现出了静止坐标系中一个极其简单的形式
其中为能量密度,为流体的压强。
理想流体理论承认拉格朗日公式,这也使得在场论中应用的一些技巧,特别是量子化,可以应用于流体。这一公式可以被推广,但不幸的是,推广后的公式无法处理热传导和各向异性压强的问题。
理想流体常被用于描述广义相对论中质量的理想化分布,例如恒星的内部以及各向同性宇宙。在后者中,理想流体的状态方程可以被用于弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规中以描述宇宙的演化。
另见
编辑参考
编辑- The Large Scale Structure of Space-Time, by S.W.Hawking and G.F.R.Ellis, Cambridge University Press, 1973. ISBN 0-521-20016-4, ISBN0-521-09906-4 (pbk.)
外部链接
编辑- Mark D. Roberts, [A Fluid Generalization of Membranes http://www.arXiv.org/abs/hep-th/0406164 (页面存档备份,存于互联网档案馆) hep-th/0406164].