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       3             : 
       4             : #pragma once
       5             : 
       6             : #include "DataStructures/ComplexDataVector.hpp"
       7             : #include "DataStructures/DataVector.hpp"
       8             : #include "DataStructures/Tensor/TypeAliases.hpp"
       9             : 
      10             : /// \cond
      11             : namespace gsl {
      12             : template <typename>
      13             : struct not_null;
      14             : }  // namespace gsl
      15             : /// \endcond
      16             : 
      17             : namespace gr {
      18             : 
      19             : /// @{
      20             : /*!
      21             :  * \ingroup GeneralRelativityGroup
      22             :  * \brief Computes Newman Penrose quantity \f$\Psi_4\f$ using the characteristic
      23             :  * field U\f$^{8+}\f$ and complex vector \f$\bar{m}^i\f$.
      24             :  *
      25             :  * \details Computes \f$\Psi_4\f$ as: \f$\Psi_4 =
      26             :  * U^{8+}_{ij}\bar{m}^i\bar{m}^j\f$ with the characteristic field
      27             :  * \f$U^{8+} = (P^{(a}_i P^{b)}_j - \frac{1}{2}P_{ij}P^{ab})
      28             :  * (E_{ab} - \epsilon_a^{cd}n_dB_{cb}\f$)
      29             :  * and \f$\bar{m}^i\f$ = \f$\frac{(x^i + iy^i)}{\sqrt{2}}\f$. \f$x^i\f$ and
      30             :  * \f$y^i\f$ are normalized unit vectors in the frame Frame.
      31             :  *
      32             :  */
      33             : template <typename Frame>
      34           1 : void psi_4(gsl::not_null<Scalar<ComplexDataVector>*> psi_4_result,
      35             :            const tnsr::ii<DataVector, 3, Frame>& spatial_ricci,
      36             :            const tnsr::ii<DataVector, 3, Frame>& extrinsic_curvature,
      37             :            const tnsr::ijj<DataVector, 3, Frame>& cov_deriv_extrinsic_curvature,
      38             :            const tnsr::ii<DataVector, 3, Frame>& spatial_metric,
      39             :            const tnsr::II<DataVector, 3, Frame>& inverse_spatial_metric,
      40             :            const tnsr::I<DataVector, 3, Frame>& inertial_coords);
      41             : 
      42             : template <typename Frame>
      43           1 : Scalar<ComplexDataVector> psi_4(
      44             :     const tnsr::ii<DataVector, 3, Frame>& spatial_ricci,
      45             :     const tnsr::ii<DataVector, 3, Frame>& extrinsic_curvature,
      46             :     const tnsr::ijj<DataVector, 3, Frame>& cov_deriv_extrinsic_curvature,
      47             :     const tnsr::ii<DataVector, 3, Frame>& spatial_metric,
      48             :     const tnsr::II<DataVector, 3, Frame>& inverse_spatial_metric,
      49             :     const tnsr::I<DataVector, 3, Frame>& inertial_coords);
      50             : /// @}
      51             : 
      52             : }  // namespace gr