场论英文解释翻译、场论的近义词、反义词、例句
英语翻译:
field theory
分词翻译:
场的英语翻译:
field; a level open space; scene
【化】 field
【医】 field; plant
论的英语翻译:
determine; discuss; in terms of; ism; statement; talk about; theory; view
专业解析
场论(Field Theory)是物理学和数学中的核心概念,指用“场”描述物理量在时空连续分布的数学模型。以下是其汉英对照解释及关键要点:
一、基本定义
二、物理学中的场论
- 经典场论(Classical Field Theory)
描述宏观尺度下的场行为,如:
abla cdot mathbf{E} = frac{rho}{epsilon_0}, quad
abla times mathbf{E} = -frac{partial mathbf{B}}{partial t}
$$
(来源:Griffiths, Introduction to Electrodynamics)
- 爱因斯坦广义相对论(引力场):时空曲率由物质能量分布决定。
- 量子场论(Quantum Field Theory, QFT)
结合量子力学与狭义相对论,描述粒子与场的量子行为:
- 标准模型:统一电磁力、弱力、强力,预言希格斯玻色子(来源:CERN官方文档)。
- 路径积分表述:费曼提出,用概率幅叠加计算粒子演化。
三、数学框架
- 拉格朗日密度(Lagrangian Density):
场论的核心方程通常由作用量 $S = int mathcal{L} , dx$ 导出,其中 $mathcal{L}$ 是拉格朗日密度(来源:Peskin & Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory)。
- 规范场论(Gauge Theory):
通过局部对称性(如U(1)、SU(3)群)描述基本相互作用(来源:中科院《现代物理知识》)。
四、应用领域
- 粒子物理:解释基本粒子产生与湮灭(如正电子发现)。
- 凝聚态物理:超导现象(金兹堡-朗道理论)。
- 宇宙学:暴胀场模型解释宇宙早期膨胀(来源:NASA宇宙学数据)。
权威参考来源:
- Griffiths, D. J. Introduction to Electrodynamics (4th ed.), Cambridge University Press.
- Weinberg, S. The Quantum Theory of Fields Vol. 1, Cambridge University Press.
- CERN. The Standard Model. cern.ch/standard-model
- 中科院物理研究所. 《规范场论基础》科普专题.
- Peskin, M. E., & Schroeder, D. V. An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press.
网络扩展解释
场论(Field Theory)是物理学中研究“场”及其相互作用规律的理论框架,可分为经典场论和量子场论两大分支。以下是其核心概念和内容的详细解释:
1. 场的基本定义
- 物理场:指空间中连续分布的物理量,如电磁场、引力场、温度场等。场在每一点都有确定的数值,可以是标量(如温度)、矢量(如电场)或张量(如时空曲率)。
- 场的作用:场是传递相互作用的媒介。例如,电荷通过电磁场相互作用,质量通过引力场产生引力。
2. 经典场论
研究宏观尺度下的场,核心理论包括:
- 电磁场理论:由麦克斯韦方程组描述,揭示电场与磁场的相互转化及电磁波传播规律(如光速公式 $c = frac{1}{sqrt{mu_0 epsilon_0}}$)。
- 引力场理论:爱因斯坦的广义相对论将引力解释为时空弯曲,由爱因斯坦场方程描述:
$$
G{mu
u} = frac{8pi G}{c} T{mu
u}
$$
其中 $G{mu
u}$ 是爱因斯坦张量,$T{mu
u}$ 是物质能量-动量张量。
3. 量子场论
将量子力学与场论结合,描述微观粒子的相互作用:
- 场与粒子的统一:粒子被视为场的量子化激发(如光子是电磁场的激发态)。
- 标准模型:基于规范场论,通过交换规范玻色子(如光子、胶子)传递电磁力、弱力和强力。例如:
- 希格斯机制:通过希格斯场赋予基本粒子质量。
- 费曼图:用图形化方法计算粒子相互作用概率。
4. 数学工具与理论框架
- 拉格朗日量:场的动力学由拉格朗日密度 $mathcal{L}$ 描述,通过最小作用量原理导出运动方程。
- 对称性与守恒律:诺特定理指出连续对称性对应守恒量(如时间平移对称性对应能量守恒)。
- 路径积分:量子场论中通过泛函积分计算概率幅。
5. 应用领域
- 粒子物理:解释基本粒子行为(如夸克、轻子)。
- 凝聚态物理:研究超导、超流等宏观量子现象。
- 宇宙学:分析宇宙早期暴胀、暗物质与暗能量等。
场论从经典到量子,统一了自然界的基本相互作用,是理解微观粒子与宏观宇宙的核心工具。其数学形式优美,但物理内涵深刻,需结合实验验证不断深化。
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