四维电流密度

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四维电流密度 � J是在相对论中,对应电磁学的电流密度以及电荷密度的四维矢量。

定义为:

� �

( � � , � )

( � � , � � , � � , � � ) J^{a}=(c\rho ,{\mathbf {j}})=(c\rho ,j_{x},j_{y},j_{z}) � j是一般的电流密度, �\rho 是电荷密度, � c是光速。

电流连续方程可写成 � ⋅ �

∂ � � �

∂ � ∂ � + ∇ ⋅ �

0 D\cdot J=\partial _{a}J^{a}={\frac {\partial \rho }{\partial t}}+\nabla \cdot {\mathbf {j}}=0 其中D是四维梯度(1/c ∂/∂t, ∇)。

上述方程亦可写作:

� � , �

0 J^{a}{}_{{,a}}=0, � � ; �

0 J^{a}{}_{{;a}}=0,(广义相对论) 四维电流密度亦应用在麦克斯韦方程组的相对论形式上: ∂ � � � ∂ � �

� 0 � �{\frac {\partial F^{{\alpha \beta }}}{\partial x^{\alpha }}}=\mu _{0}J^{\beta }