等离子体中的相干结构：拓扑挠量与拓扑自旋

经典电磁学的偏微分方程可以由两个外部微分系统生成，这两个系统在拓扑上区分了场强和势（F-dA= 0）与场激发和电荷电流密度（J-dG = 0）。势A的存在导致了独立的3-形式：T-挠量 = A^F 和 T-自旋 = A^G。这些3-形式的外微分（散度）产生了定义两个经典庞加莱不变量的反常。当这些形式是冻结场的形变不变量时，其闭合积分定义了等离子体中的拓扑相干结构。当T-挠量（T-自旋）为零时的解在拓扑基础上定义了横磁（电）模式。当T-挠量的散度不为零时，存在一种经典机制，用于沿磁场线产生电荷加速，从而产生辛等离子体电流；沿B场线的大温度梯度可以作为中子星中恒星等离子体射流的源。在这种情况下，挠量矢量由作用势的共形不变性唯一确定。沿挠量矢量方向的等离子体电流使A^F和A^G都保持共形不变，因此即使过程在热力学上不可逆，这些场也是冻结的。与这种冻结场相关的衰减的相干且可形变的拓扑结构是持久且可观测的伪影，类似于尾流，可以出现在任何等离子体区域，例如恒星周围。