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当我们考察流体运动时,若流体的宏观运动速度很小于光速时,经典的流体力学占了主导地位、若流体的宏观运动速度接近于光速,或者流体粒子的平均微观速度很大时,相对论效应则不容忽略,此时经典的流体力学方程组不再成立,而应代之以相对论流体力学(cf[43,44,45])相对论流体力学在天体物理、等离了物理、核物理等广泛领域中都是一个很有效的研究工具。爱因斯坦早在创立相对论的叫候就提出了研究相对论流体运动规律的任务,但真正对相对论流体力学开展研究,起步却比较晚,直到1970午才举行第一次关于相对论流体力学的国际研讨会此后,由于等离了物理与核物理发展的需要,这方面的研究取得了重大进展。事实上,相对论流体力学方程组可以作为高能天体等离了体的一个好的数学模型,现在也被应用于核物理的重离子反成分析中。然而,由于艰巨的数学上的困难,对相对论流体力学的数学研究仍不成熟。目前,数学家们主要还致力于研究一维情形下的某些特殊情况的解的存在性以及解的性态。进一步地,由于数值格式的收敛很大程度地依赖于对支撑它的数学结构的理解,我们对相对论流体力学方程组的研究,将有助于相论论流体力学的数值分析与计算此外,我们注意到相对论流体力学方程组的Newton极限即为经典的可压缩流体力学Euler方程组,这也是我们研究相论流体力学方程组的动机之一。
本文主要研究带有一类大初值的等熵相对论欧拉方程组Cauchy问题的整体熵解存在性。自1965年格里姆的著作问世(cf[18],一般守恒律方程组具有小初值的适定性理论已被公认,这一定理一般要求解的振幅或全变差要充分的小。而本文将会证叫只要初值满足相应的初始条件并不要求的振幅或全变差充分小,我们就可以利用格里姆差分格式得到Cauchy问题的整体熵解。