由中国多个单位的研究团队联合开发的数值相对论模拟程序，致力于黑洞物理与引力波天体物理的前沿研究。
根据广义相对论，决定引力场随时间变化的是爱因斯坦场方程。数值相对论通过计算机数值求解爱因斯坦方程， 研究黑洞、中子星等致密天体的动力学演化，并计算这些剧烈过程中释放的引力波。由于场方程是高度非线性的 偏微分方程，绝大多数真实天体物理场景不存在解析解，必须借助数值方法求解。
对四维时空做 3+1 分解，将爱因斯坦方程转化为演化方程与约束方程，在超级计算机上使用有限差分、谱方法等技术进行数值求解。
精确模拟双黑洞并合、多黑洞系统与引力坍缩等强场过程——这些过程无法用解析方法描述，是数值相对论的核心应用场景。
为 LIGO、Virgo、KAGRA、天琴、太极等引力波探测器提供波形的理论模板，支撑信号识别与参数估计。
AMSS-NCKU 是一个中国开发的数值相对论程序，使用有限差分方法，通过自适应网格细化（AMR）技术，
对爱因斯坦场方程进行数值求解，计算引力场随时间的变化。
目前，AMSS-NCKU 能够成功地处理单黑洞、双黑洞、三黑洞及多黑洞系统的时间演化，
计算这些过程中释放的引力波。
双黑洞并合数值模拟（动画示意）
AMSS-NCKU 数值相对论程序的核心目标是通过计算机数值模拟，使用有限差分方法和自适应网格细化技术， 求解爱因斯坦场方程，计算引力场随时间的变化，再现宇宙中最剧烈的高能天体物理过程—— 黑洞并合与引力波辐射。
目前，AMSS-NCKU 能够处理单黑洞、双黑洞、三黑洞及多黑洞系统的时间演化，并成功计算这些过程中释放的引力波。 该程序支持 BSSN、Z4c、BSSN-EM（电磁场耦合）和 BSSN-EScalar（F(R) 引力标量场耦合）四种演化方程体系， 并实现了 CPU + GPU 混合计算以提升效率。
AMSS-NCKU 使用有限差分方法，通过自适应网格细化（AMR）技术实现爱因斯坦方程的数值求解。 目前已支持单黑洞、双黑洞系统及多黑洞系统的完整时间演化模拟。点击卡片查看每个功能的详细介绍。
内置 TwoPuncture 代码，通过谱方法求解 Hamilton 约束和动量约束方程，为双黑洞系统自动生成严格满足 Einstein 约束的初始引力场数据（时空度规与外曲率）。
支持四种计算方程形式：BSSN 方程、Z4c 约束阻尼方程、BSSN 与电磁场耦合方程（BSSN-EM）、BSSN 与 F(R) 引力标量场耦合方程（BSSN-EScalar）。支持 2/4/6/8 阶有限差分格式和 Runge-Kutta 时间积分，确保长时间演化的数值稳定性。
AMSS-NCKU 独立实现了完整的自适应网格细化技术（不依赖外部 AMR 平台），支持 Patch 和 Shell-Patch 两种网格结构，可配置 10 层以上网格层级。在黑洞视界附近等高梯度区域自动加密网格，大幅提升计算精度与效率。
通过外推 Weyl 标量 \\(\\psi_4\\) 在多个有限半径处提取引力波信号，利用 Newman-Penrose 形式中自旋加权球谐函数进行多极展开。采用逆 Fourier 变换和固定频率积分方法计算引力波应变 \\(h_+\\) 和 \\(h_\\times\\)，与 LIGO/Virgo/KAGRA 观测数据直接比对。
基于 Python 开发的 AMSS-NCKU 用户友好型界面，将AMSS-NCKU程序的操作流程全面自动化：用户仅需指定黑洞系统的基本输入和数值设置，即可自动完成初始数据生成、C++ 代码编译与执行、以及计算结果的可视化。
AMSS-NCKU 数值相对论程序是一款开放的科学工具，代码已开源至 GitHub 和 Zenodo 平台。 欢迎数值相对论研究者、天体物理学者与高性能计算爱好者加入社区，贡献代码或使用程序开展研究。
访问 GitHub 仓库