协变本构关系与相对论非均匀等离子体
等离子体物理
2015-05-27 v1 经典物理
摘要
用于描述非相对论现象中色散连续介质线性电磁响应的两点极化率核概念被推广,以适应具有背景引力场的时空中因果公式所要求的约束。特别是,空间材料非均匀性和时间非平稳性的概念在完全协变的时空框架内被表述。通过将无碰撞等离子体的 Maxwell-Vlasov 方程重新表述为在时空中显露两点电磁极化率核的形式,阐明了该框架。这允许为非平稳非均匀等离子体位形建立一种微扰方案。利用等离子体组分的相对论运动方程的通解,推导了在存在和不存在引力情况下微扰核的显式公式。在无引力情况下,这允许通过一个积分方程组来分析无碰撞阻尼,当微扰指的是均匀平稳等离子体位形时,该方程组退化为 Langmuir 模式的标准 Landau 阻尼。结论是,协变时空框架中基于两点极化率核的本构建模为简单介质的标准非相对论描述提供了一种自然推广,并且其用于描述更一般色散介质的线性响应在相对论等离子体建模中具有广泛的应用。
引用
@article{arxiv.1103.0691,
title = {Covariant Constitutive Relations and Relativistic Inhomogeneous Plasmas},
author = {Jonathan Gratus and Robin W Tucker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.0691},
year = {2015}
}
备注
37 pages, 3 figures