真空与力自由电磁场的度规无关性

众所周知，在某一时空满足真空 Maxwell 方程的电磁场，也是所有具有共形相关度规的时空中的解。这在某种意义上表明，仅凭电磁学无法测量几何的某些方面。我们证明，实际上有更多无法如此测量的内容；事实上，任何特定电磁场中印刻的时空几何信息都相对较少。这一点通过发现一类大得多的度规变换得到了证实——该类变换涉及五个自由函数——既能保持真空（无局域电流）下的 Maxwell 解，也能保持与稀薄等离子体相关的力自由电动力学（force-free electrodynamics）的解。其后果之一是，许多此前在 Schwarzschild 和 Kerr 黑洞周围发现的精确力自由场，也是在适当识别的平直背景下的解。作为一个更直接的应用，我们利用我们的度规变换写出了一大类电磁波，它们在沿“同一方向”传播的大类引力波作用下保持不变。