洛伦兹变换英文解释翻译、洛伦兹变换的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Lorentz transformation

分词翻译：

伦的英语翻译：

human relations; logic; match; order; peer

兹的英语翻译：

at present; now; this

变换的英语翻译：

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

专业解析

洛伦兹变换（Lorentz Transformation）是狭义相对论的核心数学工具，用于描述在不同惯性参考系（以恒定相对速度运动的参考系）之间，时间和空间坐标的转换关系。其核心在于统一了时间和空间的概念，并揭示了当物体运动速度接近光速时，时间、长度等物理量会表现出相对性效应。以下是详细解释：

一、定义与数学形式

洛伦兹变换的数学表达式为： $$ begin{cases} x' = gamma (x - vt) t' = gamma left( t - frac{vx}{c} right) end{cases} $$ 其中：

( (x, t) ) 和 ( (x', t') ) 分别代表两个惯性参考系中的时空坐标；
( v ) 是两参考系的相对速度；
( c ) 为真空中的光速（约 ( 3 times 10 , text{m/s} )）；
( gamma = frac{1}{sqrt{1 - v/c}} ) 称为洛伦兹因子（Lorentz factor）。

该公式表明，时间和空间不再是独立的绝对量，而是相互关联的四维时空结构的一部分。

二、物理意义与关键效应

时间膨胀（Time Dilation）
运动参考系中的时间流逝变慢：( Delta t' = gamma Delta t )。例如，高速飞船中的时钟比地面时钟走得慢。

长度收缩（Length Contraction）
运动物体在运动方向上的长度缩短：( L' = L / gamma )（( L ) 为静止长度）。

光速不变性
无论参考系如何运动，真空光速 ( c ) 恒定不变，这是洛伦兹变换的前提。

三、应用场景

粒子物理
高能粒子加速器中，粒子速度接近光速，需用洛伦兹变换计算衰变寿命和运动轨迹。

全球定位系统（GPS）
卫星的高速运动导致时钟变慢（相对论效应），需通过洛伦兹修正确保定位精度。

电磁理论
麦克斯韦方程组在洛伦兹变换下形式不变，满足相对性原理。

四、历史背景

洛伦兹变换由荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹（Hendrik Lorentz）于1904年首次提出，用于解释迈克耳孙-莫雷实验中的“以太漂移零结果”。1905年，爱因斯坦在其狭义相对论中重新诠释了该变换的物理本质，指出其源于时空本身的对称性。

参考来源

网络扩展解释

洛伦兹变换是狭义相对论的核心数学工具，用于描述不同惯性参考系之间时空坐标的转换关系。它由荷兰物理学家洛伦兹提出，后被爱因斯坦用于构建相对论理论。

数学表达式

假设惯性参考系 ( S' ) 以速度 ( v ) 沿 ( S ) 系的 x 轴运动，时空坐标变换公式为： $$ begin{cases} t' = gamma left( t - frac{v x}{c} right) x' = gamma (x - v t) y' = y z' = z end{cases} $$ 其中：

( gamma = frac{1}{sqrt{1 - v/c}} ) 称为洛伦兹因子（当 ( v ll c ) 时，( gamma approx 1 )）
( c ) 为真空中光速（约 ( 3 times 10 , text{m/s} )）

物理意义

时间膨胀
运动的钟表时间 ( t' ) 比静止系时间 ( t ) 流逝更慢。例如，若飞船以 ( 0.8c ) 飞行，( gamma = 1.67 )，飞船内1秒对应地面1.67秒。
长度收缩
沿运动方向的物体长度在静止系中测量更短。原长 ( L_0 ) 变为 ( L = L_0 / gamma )。
同时性的相对性
两事件在某一参考系中同时发生，在另一参考系中可能不同时。

与经典力学的联系

当速度 ( v ll c ) 时，洛伦兹变换退化为伽利略变换： $$ begin{cases} t' = t x' = x - v t y' = y z' = z end{cases} $$

重要性质

保持时空间隔不变：( c t - x - y - z = c t' - x' - y' - z' )
光速不变性：任何惯性系中测得的光速均为 ( c )

这些效应已通过粒子加速器实验、μ子寿命测量和全球定位系统（GPS）的时间校准等得到验证。洛伦兹变换揭示了时空的本质属性，为现代物理学奠定了数学基础。