Simulación de cuerpo NNN en relatividad general

¿Cómo se realizaría una norte -simulación de cuerpo en Relatividad General (GR) para algo como la formación de galaxias o la dinámica galáctica?

Supongamos que uno quiere simular la curva de rotación v ( r ) para galaxias con un norte -simulación corporal, y quiere hacerlo en el marco de GR/las ecuaciones de Einstein.

Deberías ser un poco más específico que eso. Si las condiciones son suaves, todo lo que necesita es la gravedad newtoniana más algunas correcciones. Si la situación es compleja (como la dinámica de la colisión de un agujero negro o el colapso de una estrella), entonces es necesario discretizar las ecuaciones GR completas y esto no es nada simple...
@Marek: agregó algo de contexto.
Esta no es una respuesta estándar. Como para cualquier problema físico, existen 10 enfoques diferentes con una complejidad creciente posible. Al resolver el átomo de hidrógeno en QM, puede resolver la imagen clásica de electrones, puede agregar efectos relativistas, puede agregar interacciones de espín, composición del núcleo, efectos QFT, etc., etc. La mayoría de estos son completamente irrelevantes para propósitos estándar. Es por eso que vuelvo a preguntar: ¿qué nivel de complejidad buscas? No existe un único enfoque correcto para GR numérico, hay docenas. Si no sabes la respuesta a esto, entonces no tienes ninguna pregunta...
@Marek: supongamos que uno quiere simular v (r) para galaxias con cuerpos N, y quiere hacerlo en el marco de las ecuaciones de GR/Einstein.
bien, ahora que es un poco de contexto. Sería bueno si agregara esta (y más) información a la pregunta.
La pregunta sigue siendo terriblemente amplia. ¿Está buscando algunas referencias sobre cómo ingresar al campo de GR numérico? ¿Busca referencias para recetas particulares? ¿Busca resultados conocidos?
@Willie: sí, ¡también estoy interesado en las referencias!
Echa un vistazo a la caja de arena del universo . Sin embargo, todo es gravedad clásica.
Para las curvas de rotación de galaxias, supongo que los términos post-newtonianos de bajo orden ( en.wikipedia.org/wiki/Parameterized_post-Newtonian_formalism ) son suficientes como correcciones (como lo señaló @Marek). Para la formación, supongo que tener ecuaciones de estado precisas sería mucho más importante que cualquier corrección gravitacional.
Desde un punto de vista técnico/computacional, ¿se sabe cómo hacer simulaciones de N-cuerpos en GR?
Hay un montón de artículos sobre esto, ver por ejemplo arxiv.org/abs/1511.05124

Respuestas (2)

Así que el problema de los n-cuerpos de la relatividad general no está muy estudiado en la comunidad, pero tiene un interés un poco renovador. Entonces no estoy al tanto del software público, pero hay un grupo que tiene una solución que funciona:

Entonces verías que los primeros NR nbody datan de los años 80 con el trabajo de SL Shapiro y S. Teukolsky (85,86).

Light++ No es de código abierto, pero puede intentar ponerse en contacto con el autor, Werner Benger.

Hace unos años tenemos acceso al código fuente de 'light++'. Ya no :(

Trazador de rayos Light++! (trazado de rayos relativista general)

Simulación de un Agujero Negro por Raytracing

la tierra negra

Sobre la simulación de encuentros cercanos galácticos, o una simulación general de n-cuerpos, bajo las limitaciones de GR, no encontré nada.

EDITAR AÑADIR
"No encontré nada" se puede leer así "no hay un solo paquete de software" porque, AFAIK,
nadie sabe cómo aplicar GR en el cálculo de la dinámica planetaria y de galaxias (pequeña escala con materia).
La aproximación de Zeldovich se utiliza en la linealización de GR (con salvedades):

y se ha aplicado con éxito para describir la agrupación a gran escala en la distribución de cúmulos de galaxias. ..Sin embargo, dentro de la prescripción de Zeldovich, después de que se forma un panqueque en correspondencia con el cruce de las órbitas de las partículas, dichas partículas continúan viajando en línea recta, ..

Creo que su objetivo es inútil porque GR existe desde 1917 y nadie tuvo éxito.
Preguntas interesantes, en mi opinión:
¿Qué tan cerca de la realidad están las simulaciones que se realizan con códigos newtonianos?
Qué tipo de problemas podemos esperar si vamos a intentar hacer un código de simulación.

EDITAR AÑADIR fin

NOTA: Enlace muerto. http://www.photon.at/~werner/light/devuelve Prohibido : no tiene permiso para acceder a /~werner/light/ en este servidor.
@ ja72 hay una biblioteca relacionada aquí
@ ja72: Archive.org hizo los enlaces muertos.
Interesante, ¡pero el trazado de rayos definitivamente no es una simulación de n-cuerpos! Sin embargo, si eso es lo que quieres, prueba este tutorial con código fuente c: madore.org/~david/math/kerr.html
Simulación de cuerpo NNN en relatividad general
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v