时空流形英文解释翻译、时空流形的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 space-time manifolds

分词翻译：

时空的英语翻译：

space-time
【化】 space-time

流的英语翻译：

flow; stream; current; stream of water; class; wandering
【计】 stream
【化】 flow coating(process); stream
【医】 current; flow; flumen; flumina; rheo-; stream

形的英语翻译：

appear; body; compare; entity; form; look; shape
【医】 appearance; morpho-; shape

专业解析

时空流形（Spacetime Manifold）是广义相对论中描述宇宙几何结构的基础数学概念。以下是其详细解释：

一、术语定义与核心概念

汉英对照解析
- 时空 (Spacetime)：指三维空间与一维时间构成的四维连续体（Four-dimensional continuum），由爱因斯坦在相对论中首次统一描述。
- 流形 (Manifold)：数学上指局部具有欧几里得空间性质的拓扑空间（Topological space locally resembling Euclidean space），可理解为光滑连续的几何表面。
物理内涵时空流形将引力解释为质量/能量引起的时空弯曲效应。根据爱因斯坦场方程： $$ G{mu u} + Lambda g{mu u} = frac{8pi G}{c} T{mu u} $$ 其中 $g{mu u}$ 是度规张量，描述时空的几何性质。

二、关键数学特征

伪黎曼结构：时空流形采用洛伦兹度规（Lorentzian metric），其符号差为(-,+,+,+)，区别于经典黎曼几何。
测地线运动：自由落体物体沿时空中的最短路径（测地线）运动，取代牛顿引力中的“力”概念。
曲率与物质分布：物质能量张量 $T_{mu u}$ 通过场方程决定时空曲率，形成“物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动”的动力学关系。

三、实验验证与应用

引力透镜效应：光线在弯曲时空中偏折（1919年日全食观测证实）
GPS校准：地球引力场导致卫星时钟每日38微秒误差，需相对论修正
黑洞与引力波：史瓦西解预言黑洞视界，LIGO探测到双黑洞并合引力波

权威参考文献：

爱因斯坦《广义相对论基础》Ann. Phys. (1916) DOI:10.1002/andp.19163540702

温伯格《引力论与宇宙论》Wiley出版社 (1972) ISBN 978-0471925675

中国科学院《现代物理学名词》科学出版社 (2023版)

网络扩展解释

时空流形是描述物理时空的数学与物理概念，结合了流形理论和相对论的核心思想。以下是其核心要点的分述：

1.基本定义

时空流形是实际时空的抽象模型，由无限多事件（极小时空范围内的物理变化）组成的连续集合体。每个事件可视为时空中的一个点，时空流形通过数学连续性（任意两点间存在其他点）和可微分性（支持微分运算）来描述物理现象的演化。

2.数学特性

流形结构：时空流形在局部近似于欧几里得空间，但全局可能具有复杂拓扑结构（如弯曲）。
四维性：狭义相对论中，时空流形是四维伪欧几里德空间（3维空间+1维时间），由度规（决定两点距离的数学对象）定义几何性质。

3.物理意义

动态性：时空流形并非固定，而是随物质与能量分布变化（如广义相对论中的弯曲时空）。
最大信号速度：狭义相对论中，度规的物理根源与信号传播最大速度（如光速）相关，导致时空几何的非欧特性。

4.与相对论的关系

狭义相对论：通过伪欧几里德度规（闵可夫斯基度规）定义平直时空流形。
广义相对论：时空流形弯曲，度规由爱因斯坦场方程与物质-能量分布耦合。

5.应用与意义

时空流形为统一描述物理现象（如引力、运动）提供了几何框架，是相对论和现代宇宙学的数学基础。

如需更深入的数学推导或物理案例，可参考科学网系列博文（-4）。