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AdS/CFT对应是全息原理最成功的实现,也是目前非常热门的理论物理研究课题。基于AdS/CFT对应,主体(bulk)时空的引力理论应该对偶于时空边界上的某种量子场论。在特定条件下,任何量子场论在低频长波极限下都能被流体动力学有效描述。即存在引力/流体对应。
目前至少有两种方法实现引力/流体对应。一种是利用非相对论极限和长波极限,只适用于边界时空非紧致且内禀平直的情况。后来Lysov和Strominger利用Petrov-like边界条件与大平均曲率极限,发现也可以建立引力/流体对应,且适用于边界时空较为任意(包括内禀弯曲)的情况。
本论文首先把Lysov和Strominger的方法推广到有电磁场的情况。分别推导了带电荷与磁荷黑洞的不可压缩Navier-Stokes方程。特别的,在磁荷情况下,非零的背景电磁场将导致标准的磁流体动力学方程。
然后研究了一般非旋转弱孤立视界的引力/流体对应。利用Petrov-like条件与大平均曲率极限,证明了对偶流体动力学系统被广义的带外力不可压缩Navier-Stokes方程描述。特别的,对稳态黑洞或渐近稳态黑洞,可以约化到标准的不可压缩Navier-Stokes方程。