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规范变换英文解释翻译、规范变换的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 gauge transformation

相关词条:

1.normalizationtransformation  2.gaugetransformation  

分词翻译:

规范的英语翻译:

norm; standard
【计】 convertion; specification
【医】 Cannon; canon
【经】 norm

变换的英语翻译:

alternate; switch; transform; commutation
【计】 reforming; transform
【化】 transform; transformation

专业解析

在汉英词典视角下,“规范变换”(Gauge Transformation)指物理学中保持物理系统运动规律不变的前提下,对场或势函数进行的特定数学变换。该概念在经典电磁学、量子力学及规范场论中具有核心地位。

一、词典定义与核心特征

  1. 汉英对照定义

    • 中文:规范变换
    • 英文:Gauge Transformation

      指物理系统的拉格朗日量或运动方程在变换下保持不变的操作,体现了物理规律的对称性。例如电磁场中,对电磁四维势 ( A_mu ) 的变换:

      $$ A_mu to A_mu + partial_mu Lambda $$

      其中 (Lambda) 为任意标量函数,电场 (mathbf{E}) 和磁场 (mathbf{B}) 保持不变。

  2. 不变性本质

    规范变换的核心是揭示物理可观测量(如电磁场强度)的独立性,其数学形式依赖于系统的规范对称性(如U(1)对称性对应电磁学)。

二、物理语境中的深化理解

在规范场论中,规范变换扩展为:

三、数学表达与物理意义

规范变换的数学框架统一了基本相互作用:


权威参考来源:

  1. 中国科学技术协会《物理学名词》第三版,2019(链接
  2. 美国物理学会《物理术语词典》(链接
  3. Peskin, M. E. & Schroeder, D. V. An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press, 1995(链接

网络扩展解释

规范变换是物理学中描述对称性的重要数学工具,其核心在于保持物理规律不变的前提下改变场的数学表述。以下从多个维度进行解释:

一、基本定义 规范变换指在电磁势、波函数等物理量描述中,通过添加特定数学条件进行的等价转换。这种变换不改变观测的物理量(如电场强度、磁场强度),仅改变数学表达形式,体现了物理规律的对称性本质。

二、数学形式

  1. 经典电磁学中的规范变换 电磁势的规范变换表达式为: $$ A' = A + ablapsi phi' = phi - frac{partial psi}{partial t} $$ 其中ψ为任意标量函数,这种变换保持电场E和磁场B不变(见)

  2. 量子力学中的规范变换 波函数需进行相位补偿变换: $$ psi' = psi e^{i epsi/hbar c} $$ 保证薛定谔方程形式不变

三、物理意义 • 全局规范变换:整体对称性→电荷守恒 • 局域规范变换:时空点依赖的对称性→要求引入规范场(如电磁场)

四、核心性质

  1. 不变性:物理可观测量(如场强、概率密度)在变换下保持不变
  2. 冗余自由度:揭示物理系统存在非物理的数学自由度
  3. 对称性分类:分为阿贝尔(如电磁)和非阿贝尔规范变换(如弱、强相互作用)

五、应用领域 • 规范场论:构建基本相互作用的统一框架 • 量子霍尔效应:拓扑相变研究 • 超导理论:伦敦方程与规范对称破缺

该理论的发展深刻影响了现代物理学,从麦克斯韦方程组到标准模型都建立在其基础之上。理解规范变换需要结合微分几何、群论等数学工具,其在理论物理中的地位如同DNA在生物学中的核心作用。

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