复杂磁场弛豫的拓扑约束

新涌现的磁通量可以表现出复杂的磁场的链接或交织拓扑。这种链接或磁通量纽结的复杂性与磁场中储存的自由能有关。磁重联提供了一种在动力学时间尺度上释放这种能量的过程。同时它近似守恒总磁螺旋度。因此总磁螺旋度的守恒是复杂磁场弛豫的一个关键约束。然而，总磁螺旋度只是磁场无穷多个拓扑不变量中的第一个、最基本的量。在理想磁流体力学中，所有这些不变量都严格守恒。作为示例，推导了这些不变量的初步集合。讨论了这些高阶不变量在磁重联弛豫最终状态下的相关性及其对磁能释放的影响。