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[quote="PhysikSpezi"][b]Meine Frage:[/b] Ich möchte zeigen, dass die elektrische Ladung Lorentz-invariant ist. Hierfür betrachte ich ein ruhendes geladenes Teilchen mit der relativistischen Stromdichte : [latex]j^{\mu}=(c\rho,0,0,0)=(c\cdot q\cdot\delta(x-x_{q})\delta(y-y_{q})\delta(z-z_{q}),0,0,0)[/latex] Für die Lorentz-Transformation betrachte ich das Teilchen aus einem Bezugssystem, das sich mit der Geschwindigkeit [latex]\vec{v}=v\cdot\vec{e}_{x}[/latex] zum ursprünglichen Koordinatensystem bewegt. [b]Meine Ideen:[/b] Die Transformationsvorschrift lautet: [latex]x'^{\mu}=\Lambda_{\,\,\,\,\nu}^{\mu}x^{\nu}[/latex] wobei [latex]\Lambda_{\,\,\,\,\nu}^{\mu}=\left(\begin{array}{cccc} \gamma & -\beta\gamma & 0 & 0\\ -\beta\gamma & \gamma & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{array}\right)[/latex] Damit transformiert sich [latex]x' =-\gamma\beta ct+\gamma x\Rightarrow x=\frac{x'}{\gamma}-\beta ct [/latex] Und y wird zu y' und z zu z' Die delta Funktion wird dann zu [latex]\delta(x-x_{q})\Rightarrow\delta(\frac{1}{\gamma}(x'-x'_{q}))=\gamma\delta(x'-x'_{q})[/latex] somit gilt für die erste Komponente der transformierten Stromdichte: [latex]\gamma^{2}\cdot\delta(x'-x'_{q})\delta(y-y_{q}')\delta(z'-z_{q}')[/latex] Ich weiß durch Bücher, dass hier ein gamma zu viel ist. Ich vermute, dass das etwas mit der Transformation der Delta Funktion zu tuen hat. Was mache ich falsch?[/quote]
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TomS
Verfasst am: 04. Jan 2014 01:58
Titel:
Ich verstehe nicht genau, was du rechnest.
Auf jeden Fall geht es doch um das Integral
Nun hast du hier zwei Integrale stehen, und von jedem musst du die Lorentzinvarianz zeigen.
Für das erste Integral benötigst du die Transformation des Volumenelementes mittels der Funktionaldeterminante
sowie die Transformation der Viererstromdichte (die sich wie ein Vierervektor transformiert).
Für das zweite Integral benötigst du wieder die Transformation des Volumenelementes mittels der Funktionaldeterminante sowie die Transformation der Deltafunktion.
PhysikSpezi
Verfasst am: 03. Jan 2014 17:19
Titel: Lorentz-Invarianz der elektrischen Ladung
Meine Frage:
Ich möchte zeigen, dass die elektrische Ladung Lorentz-invariant ist. Hierfür betrachte ich ein ruhendes geladenes Teilchen mit der relativistischen Stromdichte :
Für die Lorentz-Transformation betrachte ich das Teilchen aus einem Bezugssystem, das sich mit der Geschwindigkeit
zum ursprünglichen Koordinatensystem bewegt.
Meine Ideen:
Die Transformationsvorschrift lautet:
wobei
Damit transformiert sich
Und y wird zu y' und z zu z'
Die delta Funktion wird dann zu
somit gilt für die erste Komponente der transformierten Stromdichte:
Ich weiß durch Bücher, dass hier ein gamma zu viel ist. Ich vermute, dass das etwas mit der Transformation der Delta Funktion zu tuen hat. Was mache ich falsch?