Koinzidenz von Raumzeitereignissen & Lorentz-Invarianz

Gehe ich richtig in der Annahme, dass, wenn zwei Raumzeit-Ereignisse in einem Bezugsrahmen zusammenfallen , sie in allen Bezugsrahmen übereinstimmen, dh das Zusammenfallen von Raumzeit-Ereignissen ein Lorentz-invariantes Konzept ist?

Wenn ja, ist das Folgende der richtige Weg, um diese Behauptung zu beweisen?

Lassen X μ Und j μ seien die Koordinaten zweier Raumzeitereignisse in einem Inertialsystem S . Nehmen wir an, dass diese Ereignisse in diesem Rahmen zusammenfallen, dh X μ = j μ . Betrachten Sie nun ein anderes Inertialsystem S ' . In diesem Rahmen befinden sich die Raumzeitkoordinaten der beiden Ereignisse X ' μ Und j ' μ bzw. Die Koordinaten der Ereignisse in S ' sind verwandt mit denen in S durch eine Lorentz-Transformation in der folgenden Weise X ' μ = Λ v μ X v Und j ' μ = Λ v μ j v . Daraus folgt dann, dass als X μ = j μ In S ,

X ' μ = Λ v μ X v = Λ v μ j v = j ' μ
und daher, wenn die beiden Ereignisse zusammenfallen S , dann sind sie auch deckungsgleich in S ' . Da diese beiden Trägheitssysteme willkürlich gewählt wurden, gilt dies außerdem für alle Trägheitssysteme.

Ist dies der Grund, warum wir Lagrange-Dichten (in der Feldtheorie) in Bezug auf Felder (und ihre Ableitungen erster Ordnung) an einem einzigen Punkt in der Raumzeit konstruieren , da dies der einzige Fall ist, in dem der Ort einer Wechselwirkung Lorentz-invariant ist, und damit einen Lorentz-invarianten Begriff der Lokalität in der Theorie liefern?

Der Beweis ist einfach: Punkte auf der Mannigfaltigkeit hängen nicht von Bezugsrahmen ab .
@Danu Ist das einfach die Aussage, dass Punkte auf einer Mannigfaltigkeit unabhängig von den Koordinaten sind, mit denen wir sie beschriften? Ist das, was ich schreibe, überhaupt richtig?
sieht für mich richtig aus.
@John Großartig, danke, dass du einen Blick darauf geworfen hast. Ist das, was ich darüber sage, warum durch Lagrange-Dichten beschriebene Wechselwirkungen an einzelnen Raumzeitpunkten auftreten, die richtige Argumentation, oder steckt etwas anderes dahinter?
Kann dir da leider nicht helfen. 4. Semester.
Du scheinst zufällig als identisch definiert zu haben . Wenn die Frage lautet "Können identische Ereignisse nicht identisch sein?", dann beantwortet sich die Frage von selbst.

Antworten (1)

Gehe ich richtig in der Annahme, dass, wenn zwei Raumzeit-Ereignisse zusammenfallen, [...]

Soweit verstanden wird, dass sich jedes einzelne Raumzeit-Ereignis genau auf ein Element (einen Punkt) einer Raumzeit-Mannigfaltigkeit bezieht , scheint es falsch zu sein, von zwei raumzeitlichen Ereignissen, die zusammenfallen“ zu sprechen .

Stattdessen können bei einem Raumzeitereignis mehrere Teilnehmer ( "materielle Punkte" ) zusammenfallen und aneinander vorbeikommen;
und (zumindest im Prinzip kann angenommen werden, dass) Signale von einem oder allen dieser Teilnehmer zufällig beobachtet werden können (oder praktischer ausgedrückt: durch geeignete Geräte wie Koinzidenzeinheiten oder Zwei-Photonen - Absorptionsfarbstoffmoleküle ) .

Ist dies der Grund, warum wir Lagrange-Dichten (in der Feldtheorie) in Bezug auf Felder (und ihre Ableitungen erster Ordnung) an einem einzigen Punkt in der Raumzeit [...]

Zumindest scheint es richtig zu sein, dass (auf einer Mannigfaltigkeit) die Dichte an einem einzigen Punkt definiert (und "in der Grenze" bewertet) werden kann ...