
【化】 Lorentz invariant
human relations; logic; match; order; peer
at present; now; this
【计】 invariance
洛伦兹不变式(Lorentz invariance)是相对论物理学中的核心概念,指物理定律在洛伦兹变换下保持数学形式不变的特性。该性质由荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹提出,后成为爱因斯坦狭义相对论的理论基石(来源:Stanford Encyclopedia of Philosophy)。
从数学角度,洛伦兹不变式表现为四维时空中的张量方程协变性。例如,四维动量$p^mu = (E/c, p_x, p_y, p_z)$满足$p^mu p_mu = mc$,该表达式在洛伦兹变换下保持数值不变(来源:University of Cambridge Lecture Notes)。
在实验验证方面,μ子寿命延长现象和粒子加速器中的质量-能量转换效应均证实了洛伦兹不变式。欧洲核子研究中心(CERN)通过大型强子对撞机实验测得高速粒子行为与理论预测误差小于$10^{-19}$(来源:Physical Review Letters期刊)。
现代物理学中,洛伦兹不变式已成为标准模型和量子场论的构建原则。规范场论要求拉格朗日密度$mathcal{L}$必须满足洛伦兹协变性,这直接导致电磁相互作用的麦克斯韦方程组呈现特定张量形式(来源:《Quantum Field Theory for the Gifted Amateur》教材)。
洛伦兹不变式(Lorentz invariance)是狭义相对论中的核心概念,指物理定律或数学表达式在洛伦兹变换下保持形式不变的性质。以下是详细解释:
洛伦兹不变式源于洛伦兹变换——描述时间与空间在不同惯性参考系中转换关系的数学表达式。若某个方程或物理量(如时空间隔、电磁场张量)在洛伦兹变换后形式不变,则称其具有洛伦兹不变性。
广义相对论中,洛伦兹不变性被推广为广义协变性(任意坐标变换下形式不变),但狭义相对论框架内,洛伦兹不变性仍是构建现代物理理论的基石。
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