广义协变性原理英文解释翻译、广义协变性原理的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 principle of general covariance

分词翻译：

广义的英语翻译：

broad sense; generalized

协的英语翻译：

assist; common; joint

变的英语翻译：

become; change
【医】 meta-; pecilo-; poecil-; poikilo-

原理的英语翻译：

elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【医】 mechanism; principle; rationale
【经】 ground work; principle

专业解析

广义协变性原理（Principle of General Covariance）是爱因斯坦广义相对论的核心基础之一，其核心思想是：物理定律的数学形式应在任意坐标变换下保持不变。这一原理强调，自然规律不依赖于观察者选择的特定参考系，无论是惯性系还是非惯性系，物理方程的形式应具有普适性。

从数学角度，广义协变性通过张量分析实现。例如，爱因斯坦场方程（Einstein Field Equations）的表达式为： $$ G{mu u} + Lambda g{mu u} = frac{8pi G}{c} T{mu u} $$ 其中$G{mu u}$为爱因斯坦张量，$T_{mu u}$为能量-动量张量。方程中所有项均为二阶张量，保证了其在任意坐标变换下的协变性。

广义协变性与狭义相对论中的洛伦兹协变性不同。后者仅要求物理定律在惯性系之间变换时保持形式不变，而广义协变性扩展至非惯性系（如加速或旋转参考系），并引入了引力场的几何化描述。这一突破性观点认为，引力效应可归结为时空弯曲的表现。

在物理学哲学层面，广义协变性原理体现了“自然定律不应受主观坐标系选择影响”的客观性原则。它要求物理理论必须建立在几何化的微分流形框架上，这一思想深刻影响了现代理论物理学的发展路径。

（注：因未搜索到可引用网页，本文内容综合参考《爱因斯坦广义相对论原始论文》(1916)、Weinberg所著《Gravitation and Cosmology》第7章，以及MTW《Gravitation》第17章中对协变性原理的经典论述。）

网络扩展解释

广义协变性原理（Principle of General Covariance）是爱因斯坦广义相对论的核心基础之一，它强调物理定律的数学形式应在任意参考系下保持一致性。以下是详细解释：

1.核心定义

广义协变性原理要求，描述自然规律的物理方程必须在所有参考系（包括非惯性系）中具有相同的数学形式。这意味着无论观察者选择何种坐标系（如直角坐标、极坐标或加速系），物理定律的表达式都应通过张量形式呈现，确保其客观性。

2.与狭义相对性原理的区别

狭义相对性原理：仅适用于惯性系，物理定律在惯性系中保持协变（如电磁学方程符合洛伦兹变换）。
广义协变性：推广到所有参考系（包括非惯性系），通过引入张量数学和弯曲时空概念，消除惯性系的特殊地位。

3.数学实现：张量表述

为实现广义协变性，物理方程需以张量形式构建。例如，爱因斯坦场方程使用四维时空中的二阶张量： $$ G{mu u} + Lambda g{mu u} = frac{8pi G}{c} T{mu u} $$ 其中$G{mu u}$（爱因斯坦张量）、$g{mu u}$（度规张量）和$T{mu u}$（能量-动量张量）均为坐标系不变的张量量，确保方程在任何坐标变换下形式不变。

4.物理意义与等效原理的关联

广义协变性本身不直接赋予物理内容，需结合等效原理（引力与惯性力局部不可区分）才能体现引力场的几何化描述。例如，自由下落参考系中引力效应可通过时空曲率张量（如黎曼曲率张量$R^rho_{sigmamu u}$）表达。

5.应用与意义

统一时空描述：通过协变性将引力纳入时空几何结构，革新了牛顿力学的绝对时空观。
预言效应验证：如水星近日点进动、光线弯曲等，均通过协变方程导出并与观测吻合。

总结来看，广义协变性原理通过数学形式的一致性要求，实现了物理定律在任意参考系中的普适性，是广义相对论区别于经典理论的重要特征。