Chování řešení vlnové rovnice při použití kompaktifikovaných hyperboloidálních nadploch

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá použitím kompaktifikace a hyperboloidálních řezů prostoročasu při numerickém řešení vlnové rovnice primárně v kontextu numerické rela- tivity. Cílem bylo určit jejich obecné výhody a nevýhody, ilustrovat očekávané problémy pomocí diagramů a také zhodnotit výsledky získané v konkrétních modelových situacích. Součástí práce je stručné pojednání o relevantních numerických metodách, hyperboloidál- ních Cauchyovských nadplochách, jejich vlastnostech, zavedení kompaktifikací a kauzál- ních diagramech. V závěru práce byl porovnán vliv kompaktifikace a řezu prostoročasu na přesnost diferenčních a integračních schémat a také vliv diskrétní reprezentace na kvalitu dat. 1

In this bachelor thesis we discuss the effects of compactification and hyperboloidal slicing of spacetime in the numerical solution of wave equation primarily for their appli- cation in numerical relativity. The aim was to find the pros and cons of these concepts, to illustrate expected problems using diagrams and to rate the results obtained in spe- cific model problems. A brief explanation and demonstration of relevant numerical me- thods, hyperbolic Cauchy hypersurfaces, compactification and causal diagrams is a part of the thesis. As a conclusion, the effect of compactification and slicing on the accuracy of differential and integrational schemes was compared as well as the effect of discrete representation on the quality of initial data. 1