How the conservation of charge can lead to a faster-than-c effect: A simple example
R. Y. Chiao
本文从连续性方程和欧姆定律出发，论证了入射到铜球中心的电子将立即在铜球表面再现。我们将讨论这种超光速现象对广义相对论的影响。
Starting from the continuity equation and Ohm's law, it is demonstrated that electrons incident upon the center of a copper sphere will reappear instantly on the surface of the sphere. Consequences of such superluminal phenomena for general relativity will be discussed.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Charge conservation and Equivalence principle
$THεμ$形式体系是为了研究引力的非度规理论而发展起来的。在这封信中，我们表明，违反局部洛伦兹不变性（LLI）或局部位置不变性（LPI）的理论也违反电荷守恒。利用这个违反的上限，我们可以对违反爱因斯坦等效原理（EEP）的行为进行非常严格的限制。这些限制，反过来，严重限制了基于弦的低能物理模型。
One more mechanism of electric charge non-conservation
如果光子质量不完全为零，尽管任意小，带电粒子与黑洞相互作用中的电荷将不守恒。讨论了这种电荷不守恒机制的表现形式。
Lorentz invariance violation and charge (non--)conservation: A general theoretical frame for extensions of the Maxwell equations
所有的量子引力方法都会导致标准物理定律的微小修改，从而导致违反洛伦兹不变性。一个特定的示例是扩展标准模型（SME）。在这里，一个一般的唯象方法的麦克斯韦方程组的扩展，这原来是更一般的SME，其中包括电荷不守恒（CNC），太。新的洛伦兹不变性破坏项不能通过光学实验来探测，而是需要探索由点电荷或磁偶极子产生的电磁场。一些标量-张量理论和高维膜理论预言了四维CNC，一些违反狭义相对论的模型与CNC有关，并讨论了CNC与爱因斯坦等效原理的关系。由于这一即将到来的兴趣，电荷守恒的实验状况进行了审查。到目前为止，似乎还没有电荷守恒的唯一检验方法。CNC与极化的旋进、$1/r$ -库仑势的修改以及精细结构常数的时间依赖性有关。这提供了描述CNC专用搜索的机会。
Conformally Invariant Vector-Tensor Field Theories Consistent with Conservation of Charge in a Four-Dimensional Space
在本文中，我将在四维空间中构造所有共形不变的、与电荷守恒一致的、与平坦空间相容的矢量张量场论。通过最后一个假设，我的意思是，该理论的拉格朗日量，是明确的和可微的，当评估一个平坦的度量张量（和）或消失的向量场。在这些假设下，只存在两类拉格朗日量。一种是拉格朗日量，它产生巴赫张量密度乘以一个常数，而另一种是由一个常数倍的通常拉格朗日量，产生麦克斯韦方程。因此，在上述假设下，通过改变矢量场得到的场方程一定是麦克斯韦方程。
Multipole charge conservation and implications on electromagnetic radiation
它表明，与麦克斯韦电动力学的规范对称性的一个特定的子类相关联的守恒电荷是成比例的众所周知的电多极矩。对称性是固定Lorenz规范后的剩余规范变换，并且具有非平凡的电荷。这些“多极电荷”接受来自带电物质和电磁场的贡献。前者只不过是源的电多极矩。在静止构型中，两种贡献之间存在一种新的均分关系。多极电荷虽然守恒，但可以自由地插入源和电磁场之间，因此可以与辐射一起传播。利用多极电荷守恒，我们得到了带电物质动力学产生的辐射的无穷多个约束。
Conformally Invariant Scalar-Vector-Tensor Field Theories Consistent with Conservation of Charge in a Four-Dimensional Space
在四维空间中，我将构造所有与电荷守恒和平坦空间相容的共形不变的标量-矢量-张量场论。最后一个假设的意思是，所讨论的理论的拉格朗日量在对平坦度量张量、（和）或常数标量场、（和）或消失的矢量势进行评估时是明确定义的和可微的。任何这样的场论的拉格朗日量可以选择为六个共形不变标量-矢量-张量拉格朗日量的线性组合，其中系数是标量场的标量函数。其中五个生成拉格朗日量最多是二阶的，而第六个是三阶的。然而，三阶拉格朗日不同于非共形不变的二阶拉格朗日的分歧。因此，所有的共形不变的标量-矢量-张量场论，是符合电荷守恒，平坦空间兼容，可以得到一个二阶拉格朗日。任何这样的理论的矢量方程最多是二阶的，是麦克斯韦方程的扩展，包含了另外两个一阶项，当标量场是常数时，这些项就消失了。因此，在标量场恒定的区域，矢量方程简化为麦克斯韦方程。
Charge non-conservation, dequantisation, and induced electric dipole moments in varying-alpha theories
我们注意到，在标准模型的扩展，允许一个不同的精细结构常数，α，所有的物质物种，除了右手中微子，将获得一个固有的电偶极矩（EDM）。在变α理论的一个大子集中，所有这样的粒子种类也将获得有效的电荷。该电荷通常不会被量子化，并且可能导致电荷的宏观不守恒。
Conservation Laws from Asymptotic Symmetry and Subleading Charges in QED
我们给出了关于记忆效应、渐近对称性和软定理的几个结果。我们首先阐明了记忆效应在什么意义上被解释为大规范变换的电荷守恒，并导出了经典电磁学中的主导和次主导记忆效应。我们还表明，子subleading收费不包括贡献的类空无穷大保守。接下来，我们研究QED的BRST形式主义，并证明部分的大规范变换是物理对称性，证明他们不是规范冗余。最后，我们得到了在大质量标量QED中与次引导软光子定理相联系的电荷的表达式。
Charge conservation and time-varying speed of light
最近有人声称，光速依赖于时间的宇宙学可能解决标准宇宙学场景中的一些问题，以及暴胀场景。在这封信中，我们表明，这些模型中的大多数，当以一致的方式进行分析时，会导致电荷守恒的大规模违反。因此，它们受到实验的严格限制，包括那些$c$是标度因子的幂的情况，以及那些源项是能量-动量张量的迹的情况。此外，早期宇宙的$c$的突然变化与重子生成的情况被丢弃。
Temporary Singularities and Axions: an analytic solution that challenges charge conservation
我们通过建立在[物理学基础49，330（2019）]中证明的可能性，构建了违反全局电荷守恒的麦克斯韦方程组的解析解。该结构对于包含临时奇点的时空和包含拟议的“拓扑”轴子场的麦克斯韦电动力学是有效的。因此，它表明，尽管在奇点处“物理学崩溃”，但时空上的物理定律仍然对可能发生的事情施加了限制。此外，可以应用变换光学的概念来表明我们的特定数学解决方案具有更广泛的适用性。
Second-Order Bi-Scalar-Vector-Tensor Field Equations Compatible with Conservation of Charge in a Space of Four-Dimensions
本文探讨四维空间中由变分原理导出的二阶双标量-矢量-张量场方程可能形式，通过电荷守恒和麦克斯韦方程限制，探讨可行的场方程构造及Higgs场在早期宇宙中生成电磁场的应用。
Energy conservation for point particles undergoing radiation reaction
对于麦克斯韦方程组的光滑解，其来源于静止、渐近平坦时空中的光滑电荷-电流分布$j_a$，可以证明能量守恒定理，该定理断言（i）电荷分布的最终和初始电磁自能之间的差，（ii）辐射到无穷远的净电磁能量之和为零（和/或进入黑洞/白洞），和（iii）电磁场通过洛伦兹力对电荷分布所做的总功。类似的守恒定理也可以在静态渐近平坦背景下的线性化引力场中得到证明，其中二阶爱因斯坦张量扮演着线性化场的有效应力-能量张量的角色。在本文中，我们证明了上述定理的光滑源，然后调查的程度，他们继续为点粒子源举行。点粒子的"自能“定义不好，但在电磁场的情况下，我们可以考虑这样的情况，即点电荷在初始和最终都是静止的，并且处于相同的空间位置，因此自能项应该抵消。在麦克斯韦方程组无源解的衰减行为的某些假设下，我们证明了辐射到无穷远的净能量和DeWitt-Bublume辐射反作用力对粒子所做的净功之和为零。对于轴对称时空中的角动量，我们也得到了类似的守恒定理。在引力的情况下，我们认为，类似的守恒结果应该保持自由落体点质量的轨道开始和结束在无穷大。
Conservation of asymptotic charges from past to future null infinity: Lorentz charges in general relativity
我们表明，与洛伦兹对称性在过去和未来的零无穷匹配的极限空间无穷在一类渐近平坦的时空的渐近收费。这些时空都服从阿什提卡-汉森关于零和空间无穷远处渐近平坦性的定义，并满足我们明确列出的一组附加条件。结合早期关于超平移荷匹配的结果，这表明所有过去和未来零无穷大上的邦迪-梅茨纳-萨克斯（BMS）荷在这类时空中的空间无穷大极限中匹配，证明了斯特罗明格提出的关系。假设在类时无穷远处满足额外的适当条件，这证明了在这些时空中的任何经典引力散射过程中，所有BMS电荷的通量都是守恒的。
Conservation law of super-Lorentz charges across spatial infinity
本文在引力散射假设下，利用渐近Bondi-Sachs场和Beig-Schmidt场给出超洛伦兹荷的超平移不变定义，并推导其在空间无穷远未来与过去之间的守恒律。
Conservation Laws in the Quantum Mechanics of Closed Systems
我们研究封闭系统的量子力学中的守恒定律。我们回顾了一个论点，表明确切的退相干意味着与哈密顿量，包括总能量和总电荷交换量的确切守恒。然而，我们也表明，退相干严重限制的替代品，可以包括在一套历史，评估这些数量的守恒时，他们不耦合到一个长程场所产生的基本对称性原则。然后，我们检查的现实情况下，电荷耦合到电磁场和质量耦合到时空曲率，并表明，当替代值的电荷和质量的退相干，他们总是退相干的结果，正是他们的耦合到远程领域。此外，虽然描述总电荷和质量的波动的散肩历史也受到上述限制，我们表明，这些事实上，不限制{ \it物理}的替代品，因此不是真正的限制。
Scrambling with conservation law
在这篇文章中，我们讨论的守恒定律，特别是$U(1)$电荷守恒和能量守恒，对置乱动力学的影响，特别是对接近后期完全置乱状态。作为一个模型，我们考虑一个$d+1$维（$d\geq 2$）全息共形场论与爱因斯坦引力对偶。使用全息字典，我们计算出的时间顺序外的标量（OTOC），涉及保守的$U(1)$电流运营商或能量动量张量。我们发现，这些OTOC接近其后期的时间值作为一个幂律的时间，具有普遍的指数$\frac{d}{2}$。我们还推广的结果，计算OTOC之间的一般运营商有重叠的保守电荷。
Covariant theory of asymptotic symmetries, conservation laws and central charges
在适当的边界条件假设下，证明了在拉格朗日规范理论的背景下，渐近约化参数的等价类与渐近守恒的n-2形式之间存在双射对应.渐近约化参数可以解释为背景的渐近Killing向量场，其渐近行为由一个新的动力学条件决定。导出了渐近守恒n-2型关于约化参数的普适公式。给出了渐近守恒n-2形式的有限性和渐近约化参数等价类中存在李代数g的充分条件。g在电荷方面的表示可以集中扩展。构造了中心荷的显式协变公式。证明了它们是李代数g上的2-上圈。一般的考虑和公式适用于电动力学，杨米尔斯理论和爱因斯坦引力。
Limits on charge non-conservation from possible seasonal variations of the solar neutrino experiments
可变光速（VSL）理论通常会导致严重违反电荷守恒定律，这些定律可以用无量纲参数$λ$来表示。结果表明，地球相对于太阳的运动会导致SAGE和GALLEX-GNO实验的计数率发生季节性变化，并分析了这些实验的计数率，得到了一个非常严格的$λ\le 2 \times 10^{-19} $界，比以前的实验小了几个$10^9$倍.此外，在VSL理论中，$\null^{71}{\rm Ga} \to \null^{71} {\rm Ge}$电荷非守恒衰变寿命的一个界限被发现为：$ τ_{\rm CNC} \ge 1.4 \times 10^{27} {\rm years}$。同样地，我们得到了VSL理论中中子的电荷不守恒衰变与正常弱衰变之比的一个新的上限：$Γ(n \to p + ν_e + \barν_e) /Γ(n \to p + e + \barν_e) \le 2 \times 10^{-27}$。
Charge Conservation, Entropy Current, and Gravitation
提出了一类新的向量场，用以构造能量动量张量协变守恒的一般场论中的守恒荷。我们证明了在一个给定的场论中，即使没有整体对称性，也总是存在这样一个向量场。我们还认为，从（渐近）类时向量场构造的守恒流可以与系统的熵流相一致。作为一个证据，我们表明，由它定义的守恒电荷满足热力学热力学第一定律的各向同性系统与适当的温度定义。我们将我们的公式应用于几个引力系统，如膨胀的宇宙，史瓦西和BTZ黑洞，引力平面波。我们分别证实了在宇宙的任何均匀和各向同性膨胀下所提出的熵密度的守恒性、结合热力学热力学第一定律的Bekenstein-Hawking熵的精确再现性以及不带电荷的引力平面波的存在性。我们还对简单模型中引力坍缩过程中的能量守恒进行了评述。
Carrollian conservation laws and Ricci-flat gravity
我们构建的相对论性能量-动量张量的卡罗尔等效，根据变化的行动相对于基本领域的卡罗尔几何。我们证明，完全一样，在相对论的情况下，它满足守恒方程所施加的一般Carrollian协方差。在平坦的情况下，我们恢复了通常的非对称能量-动量张量使用Nether程序获得。我们将展示如何出现的Carrollian守恒方程的相对论性的极端相对论性的限制。我们介绍了卡罗林杀死矢量和建立相关的保守电荷。最后，我们将我们的结果渐近平坦的重力，在那里我们解释的边界方程的运动作为超相对论性的Carrollian守恒律，并观察到，通过协变相空间形式主义获得的表面电荷匹配的，我们之前定义的。
Temporal vs Spatial Conservation and Memory Effect in Electrodynamics
该研究在含类时边界的1+3维Maxwell理论中，证明广义Ampere-Maxwell电荷是满足空间守恒的U(1)规范对称Noether电荷，提出空间记忆场及效应，并借助Strominger三角方案揭示其与空间守恒的关联。
Typical entanglement entropy with charge conservation
研究在固定全局电荷的许多体希尔伯特空间中，子系统的典型纠缠熵在热力学极限下可由局部热熵表达，适用于阿贝尔U(1)和非阿贝尔SU(2)对称性，通过模型系统验证并讨论其对量子混沌的探测意义。
Conservation and Integrability in Lower-Dimensional Gravity
本文讨论了无穷远处二维和三维引力理论中电荷的守恒和可积性问题。分析进行的框架，使我们能够同时处理渐近局部AdS和渐近局部平坦时空。在二维中，我们从一般的模型类开始，包括JT和CGHS引力理论，而在三维中，我们工作在爱因斯坦引力。在这两种情况下，我们构建的相空间，并通过全息重整化过程中所产生的辛结构的分歧重整化。我们表明，一般的电荷表达式是有限的，不保守的，但可以通过一个依赖于场的渐近对称参数的重新定义可积。
Entropy and its conservation in expanding Universe
本研究探讨广义相对论中近期提出的守恒荷在膨胀宇宙不同阶段的性质，证明其在各时期对应不同形式的熵且自身守恒，经数值分析定性验证，为守恒荷对应熵的诠释提供更多证据。
Symmetries from Locality. I. Electromagnetism and Charge Conservation
众所周知，（i）洛伦兹不变量和（ii）局部相互作用（iii）无质量自旋为1的粒子（光子）的两个自由度的理论，独特地导致了大距离电磁学。在这项工作中，我们删除了（i）洛伦兹助推不变性的假设，但我们仍然要求（ii）和（iii）。我们考虑几大类自旋为1的理论，它们一般都明确违反洛伦兹对称性。我们限制为熟悉的光子的两个自由度。我们发现，大多数理论导致非局部性和瞬时信号的距离。通过要求一个温和的形式的局部性（ii），即树级交换行动显然是本地的，我们发现，光子必须仍然来源于一个保守的电荷与相关的内部对称性。这恢复了电磁学的核心特征，尽管它本身并没有强加洛伦兹增强对称性。引力的例子极大地改进了最后的结论，并在我们的随附论文第2部分中详细报道。
Geometric conservation in curved spacetime and entropy
本文通过引入额外标量函数改进弯曲时空中由能量-动量张量导出的守恒量定义，证明几何守恒流普遍存在，并揭示其与理想流体熵流的一致性，从而将守恒荷解释为系统总熵。
Conservation of asymptotic charges from past to future null infinity: Maxwell fields
在任何渐近平坦的时空，我们表明，麦克斯韦场的渐近对称性和过去的零无穷大的收费可以与最近提出的Strominger未来的零无穷大。我们通过构造接近空间无穷大的零方向和空间方向的3-流形来扩展Ashtekar和Hansen的协变形式。这使我们能够系统地施加适当的正则性条件的麦克斯韦场附近的空间无穷大沿零方向。这个三维流形上的麦克斯韦方程组和正则性条件意味着过去零无穷远上的相关场量与未来零无穷远上的场量是对极匹配的。施加的条件，在散射过程中的总通量的电荷通过空间无穷消失，我们隔离的子代数的空间无穷附近的完全无通量对称性。这个子代数提供了一个自然的同构之间的渐近对称代数的过去和未来的零无穷大，使相应的费用是相等的空间无穷大。这证明了在麦克斯韦场的经典散射过程中，从过去到未来的零无穷远，电荷通量是守恒的。我们还评论我们的方法可能的扩展到散射广义相对论。
Charged Eigenstate Thermalization, Euclidean Wormholes and Global Symmetries in Quantum Gravity
我们将本征态热化假设推广到具有全局对称性的系统。我们提出了两个版本，一个微观电荷守恒和一个指数抑制违规。对于简单算符的关联函数，它们的结果是一致的，但对于有限温度下带电的单点函数，它们的方差不同。然后，我们将这些想法应用到全息术和具有全局对称性的引力低能有效理论。我们发现，欧几里德虫洞预测一个非零方差的带电一点函数，这是不相容的微观电荷守恒。这意味着量子引力中的整体对称性必须要么被测量，要么被非微扰效应明确打破。
Symmetries, charges and conservation laws at causal diamonds in general relativity
研究了因果菱形零边界处真空广义相对论的协变相空间。这种零边界的过去和未来分量都具有无限维对称代数，该对称代数由$2$ -球面的自同构和对应于沿零生成元的仿射参数的角度相关重标度的提升超平移组成。与这些对称性相关的是使用Wald和Zoupas的处方从协变相空间形式主义获得的电荷和通量。通过分析因果菱形角附近时空度规的行为，我们证明了通量也是相空间上对称性的哈密顿生成元。特别是，超平移通量产生一个无限的家庭的助推哈密顿作用于因果钻石的引力数据。我们表明，这种对称性的因果菱形的分叉边缘的向量场的光滑性意味着适当的匹配条件之间的对称性的零边界的过去和未来的组件。类似地，时空度规的光滑性意味着所有这些对称性的通量在零边界的过去分量和未来分量之间是守恒的。这建立了一个无限的守恒定律的有限分区类似于那些在零无穷大的重力。我们还表明，在因果钻石的对称代数有一个非平凡的中心，对应于不断提升。对于任何因果菱形来说，与这些恒定提升相关联的中心荷与分叉边缘的面积成比例，与Wald熵公式类似。
Conservation of asymptotic charges from past to future null infinity: Supermomentum in general relativity
我们证明了在过去的零无穷远上的BMS超平移及其相关的超动量可以与未来的零无穷远上的超动量相关，证明了Strominger对一类在Ashtekar和Hansen意义下渐近平坦的时空的猜想.使用一个圆柱形的3-流形的零和空间方向的方法对空间无穷远，我们施加适当的正则性条件的Weyl张量沿零方向接近空间无穷远。这个三维流形上的渐近爱因斯坦方程和正则性条件意味着过去零无穷远上的相关Weyl张量分量与未来零无穷远上的相关Weyl张量分量是对极匹配的。空间无穷远附近的完全无通量超平移的子代数提供了过去和未来零无穷远上的BMS-超平移之间的自然同构。这证明了在类时无穷远处，只要满足适当的条件，超动量的通量在经典引力散射过程中从过去到未来的零无穷远处是守恒的。
扫码添加微信好友，提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写：网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取，如发现错误，欢迎反馈修正建议。