Können erhaltene Ströme raumartig sein?

Bei einem erhaltenen Strom J μ im flachen Raum, μ J μ = 0 Kann es bei einigen Bewegungsgleichungen zumindest in einem endlichen Bereich des Raums raumartig angenommen werden, oder gibt es ein physikalisches (z. B. kausales) Hindernis, um eine solche Konfiguration aufzubauen?

(Als vorläufige zusätzliche physische Eingabe, die man benötigen könnte, ist beispielsweise, dass eine globale gesunde Ladung konstruiert werden kann J μ , wobei ein Teil der Frage die Definition von "gesund" ist)

Zusätzliche Bearbeitung : Lassen Sie mich einen Kommentar hinzufügen, der motiviert (es ist nicht einmal ein Argument), woher diese Frage kommt. Es kommt von der Intuition, dass ich für lokalisierte, schwach wechselwirkende Teilchen in der Lage sein sollte, mir irgendwie konservierte Ströme als 4-Vektoren vorzustellen, die mit ihren Bewegungen verbunden sind, das ist so etwas wie J μ v μ Wo v μ ist die 4-Geschwindigkeit. In gewissem Sinne ändert sich die in einer gegebenen Box enthaltene Ladung aufgrund des Nettoflusses von Partikeln, die in die Box eintreten/sie verlassen. Also, dieser Intuition folgend, weiß ich das v μ ist zeitähnlich (oder lichtähnlich) mit v 0 > 0 , und daher würden alle Summenteilchen dieser Art von Teilchen immer noch einen nichtraumähnlichen Strom erzeugen, zumindest solange das System nicht stark gekoppelt ist. Ich bin daran interessiert, diese obige Aussage zu beweisen, wie sie von dieser Intuition vorgeschlagen wird, entweder wahr oder falsch.

Eine Wolke aus relativistischem Staub hat aufgrund ihrer zeitähnlichen Geschwindigkeit von vier eine zeitähnliche Strömung. Könnten Sie die Art des Objekts, das Sie visualisieren, und die Art der Restframes, die Sie suchen oder vor denen Sie Schutz suchen, expliziter beschreiben?
@CosmasZachos Ich habe kein bestimmtes System im Sinn, sonst könnte ich einfach überprüfen, wie sich der Strom verhält. Meine Frage bezieht sich stattdessen auf allgemeine Prinzipien und ergibt sich aus dem Wunsch zu verstehen, ob nicht-raumähnliche Erhaltungsströme die Norm sind, vielleicht aufgrund von Kausalität und Positivität von Energie. Ich werde die Antwort bearbeiten, um hinzuzufügen, woher meine Intuition über diese mögliche Tatsache kommt.

Antworten (1)

Ja, es gibt viele einfache Beispiele. Beispielsweise ist der Strom für ein System aus positiv geladenen Teilchen, die sich in eine Richtung bewegen, und einer gleichen Dichte von negativ geladenen Teilchen, die sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen, rein räumlich.

Der einzige Grund, warum Sie in diesem Punkt verwirrt sein könnten, ist, wenn Sie sich vorstellen, dass alle Teilchen immer dieselbe Geschwindigkeit oder dieselbe Ladung haben müssen, aber das ist weit von der Wahrheit entfernt.

ja absolut. Sorry für die blöde Frage dann. Alle elektrischen Ströme an Neutralleitern usw. sind Beispiele. Ich war auch verwirrt, weil ich an Flüssigkeiten dachte und versuchte, mir etwas vorzustellen μ J μ = 0 als eine Transportgleichung für eine Flüssigkeit. Aber T μ v ist anders als J μ , da ersteres nur positive Dichte zulässt, während letzteres möglicherweise zutrifft J 0 = 0 wie du gesagt hast. Ok, vielleicht sollte ich die Frage löschen...