平移对称英文解释翻译、平移对称的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 translational symmetry
相关词条:
1.translationsymmetry
分词翻译:
平的英语翻译:
calm; draw; equal; even; flat; peaceful; plane; smooth; suppress; tie
【医】 plano-
移的英语翻译:
change; move; shift
【医】 trans-
对称的英语翻译:
symmetry
【化】 symmetry
【医】 symmetry
专业解析
平移对称(translational symmetry)是物理学与几何学中描述物体在空间平移后保持结构不变的特性。其核心定义为:若系统沿特定方向移动固定距离后与原系统完全重合,则称该系统具有平移对称性。该概念在晶体学、材料科学及场论中具有广泛应用。
在数学表达中,一维平移对称可表示为$f(x+a)=f(x)$,其中$a$为晶格常数。三维情况下,对称操作可分解为基矢$mathbf{a}_1, mathbf{a}_2, mathbf{a}_3$的线性组合$mathbf{T}=n_1mathbf{a}_1+n_2mathbf{a}_2+n_3mathbf{a}_3$($n_i$为整数)。这种周期性排列构成了布拉维晶格的几何基础。
汉英词典中,"平移对称"对应"translational symmetry"或"translation symmetry",强调空间均匀性特征。相关术语包含:
- 对称操作(symmetry operation)——包含平移、旋转等保持系统不变的操作
- 晶格平移(lattice translation)——晶体结构中保持原子排列不变的位移
- 诺特定理(Noether's theorem)——连接对称性与守恒定律的重要理论工具
实际应用可见于石墨烯的六方晶格结构,其碳原子沿平面方向平移3.4Å距离后保持结构不变,这种特性直接影响了材料的导电性能。在量子力学中,平移对称性导致动量守恒定律的成立,体现了对称性与物理定律的深层关联。
网络扩展解释
平移对称是几何和物理学中的一种基本对称性,指物体或系统在空间平移(沿某一方向移动一定距离)后,其形态或物理性质保持不变的性质。以下是详细解释:
1. 基本定义
平移对称的核心是“移动后不变性”。例如:
- 数学中的直线:无限长的直线沿自身方向平移任意距离后,形状完全重合。
- 周期性图案:如墙纸的重复花纹,沿特定方向移动一个周期长度后,图案恢复原状。
数学上,平移操作可表示为向量$mathbf{t}$,将系统中每个点$mathbf{r}$移动到$mathbf{r} + mathbf{t}$的位置。若系统在操作后与原始状态无法区分,则具有平移对称性。
2. 连续与离散平移对称
- 连续平移对称:可在任意距离下保持对称,如无限大平面或均匀介质(如液体)。
- 离散平移对称:仅在特定间隔(周期)下成立,如晶体中的原子排列。例如,晶体的晶格常数$a$决定了平移的最小单位,移动$a$的整数倍后结构复原。
3. 物理学中的意义
- 晶体学:晶体具有离散平移对称性,其原子排列形成周期性晶格,这一特性是X射线衍射分析晶体结构的基础。
- 守恒定律:根据诺特定理,连续平移对称性对应动量守恒。例如,空间均匀性(平移对称)导致封闭系统的总动量守恒。
- 对称性破缺:某些相变(如液体凝固为晶体)会破坏连续平移对称性,转为离散对称性。
4. 实例与应用
- 一维:无限长弹簧的质点间距相等,平移一个间距后结构不变。
- 二维:蜂巢状六边形网格(如石墨烯)在特定方向平移后重合。
- 三维:金属晶体(如铜)的立方晶格在三个垂直方向具有周期性。
5. 相关概念扩展
- 平移对称群:描述所有允许平移操作的集合,如晶体的布拉维格子。
- 准晶体:具有长程有序但不满足传统平移对称性的特殊结构(2011年诺贝尔化学奖主题)。
平移对称性不仅是几何和材料科学的基础,还与量子力学、场论等密切相关,体现了自然界中空间均匀性的深刻规律。
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