洛伦兹度规英文解释翻译、洛伦兹度规的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Lorentz metric

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

度的英语翻译：

consideration; tolerance; degree; limit; linear measure; surmise; estimate
extent
【计】 degrees; k.w.h.
【化】 dimension; kilowatt hour
【医】 Deg.; degree
【经】 degree

规的英语翻译：

advise; compasses; dividers; gauge; plan; rule
【医】 gage; gauge

专业解析

洛伦兹度规（Lorentz Metric）是狭义相对论中描述平直时空（闵可夫斯基时空）几何结构的基本数学工具。它定义了时空中两个无限接近事件之间的“距离”（时空间隔），其数学表达为：

$$ ds = -cdt + dx + dy + dz $$

其中：

$ds$ 表示时空间隔的平方，
$c$ 是真空中的光速，
$dt$ 是时间坐标的微分，
$dx, dy, dz$ 是空间坐标的微分。

核心特性与物理意义：

符号差异（- + + +）：时间项前的负号是洛伦兹度规的标志性特征，将时间维度与空间维度区分开来，体现了时空的赝黎曼几何性质。这种符号差异直接导致“类时”“类光”“类空”间隔的划分，决定了因果关系的结构。
不变性与相对性原理：洛伦兹度规在洛伦兹变换下保持不变，即对所有惯性参考系中的观察者，时空间隔 $ds$ 是相同的。这为爱因斯坦狭义相对论的两大基石之一（相对性原理）提供了数学表述，并统一了时间和空间的测量。
光速不变性的体现：对于光信号（$ds = 0$），公式简化为 $cdt = dx + dy + dz$，直接导出光速 $c$ 在所有惯性系中恒定这一核心观测事实。

汉英术语对照与词典学解释：

洛伦兹 (Lorentz)：源自荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹（Hendrik Lorentz），其提出的洛伦兹变换是狭义相对论数学框架的前驱。该命名承认了洛伦兹在时空理论中的奠基性贡献。
度规 (Metric)：在微分几何中，“度规”指定义流形上距离、角度等几何量的二阶张量场。英文 "metric" 或 "metric tensor" 直接对应此概念。洛伦兹度规即闵可夫斯基时空这一特定流形上的度规张量，其分量可表示为对角矩阵 $text{diag}(-1, 1, 1, 1)$（自然单位制下 $c=1$）。

权威参考来源（基于术语定义与理论基础）：

狭义相对论原始文献：爱因斯坦1905年论文《论动体的电动力学》首次确立了相对性原理与光速不变原理，隐含了洛伦兹度规的结构。
广义相对论经典著作：爱因斯坦在1916年《广义相对论基础》中系统阐述了黎曼几何框架下的度规理论，将洛伦兹度规推广为弯曲时空的广义度规。
标准教科书定义：如Wald所著《General Relativity》明确指出，洛伦兹度规是闵可夫斯基时空的平坦度规，符号差为(-,+,+,+)，是相对论物理学的数学基石。
物理学词典：《中国大百科全书·物理学卷》及《牛津物理学词典》均将“度规”定义为描述时空几何的张量，并强调洛伦兹度规在相对论中的核心地位。

延伸应用：洛伦兹度规不仅是狭义相对论的框架，也是广义相对论中爱因斯坦场方程的渐近边界条件（即远离引力源时时空趋近于闵可夫斯基时空）。其在粒子物理、宇宙学及高能天体物理中均有广泛应用，如计算高速粒子动力学、宇宙学红移模型等。

网络扩展解释

洛伦兹度规是描述四维时空（闵可夫斯基时空）几何结构的核心工具，其定义和应用如下：

1.基本定义

洛伦兹度规是一种伪黎曼度规，用于狭义相对论中的时空建模。它通过一个对称、非退化的张量（度规张量）定义时空中的距离和因果关系。数学上，在直角坐标系中通常表示为对角矩阵： $$ g_{mu u} = begin{pmatrix} -1 & 0 & 0 & 0 0 & +1 & 0 & 0 0 & 0 & +1 & 0 0 & 0 & 0 & +1 end{pmatrix} $$ 这种形式称为东岸度规（符号为$-+++$），另一种常见形式是西岸度规（$+---$），两者仅差一个全局负号。

2.关键特性

对称性：满足$g{mu u} = g{ umu}$。
非退化性：行列式不为零，保证了度规的可逆性。
符号差异：时间维度符号（$-1$或$+1$）与空间维度符号相反，体现时空的因果结构。

3.物理意义

时空间隔：定义两个事件的时空间隔为： $$ ds = -c dt + dx + dy + dz $$ 该间隔在洛伦兹变换下保持不变，是狭义相对论的基础。
分类事件：根据$ds$的符号区分类时（$ds < 0$，可能因果关联）、类空（$ds > 0$，无因果关联）和类光（$ds=0$，光锥表面）事件。

4.坐标系扩展

在非直角坐标系（如球坐标系）中，空间部分的分量会调整为对应坐标系的度规形式，但时间维度符号仍为负，整体保持$-+++$或$+---$的符号结构。

5.应用场景

相对论计算：用于计算粒子的世界线、能量-动量关系等。
规范场论：与电磁势的洛伦兹规范条件（$partial_mu A^mu = 0$）结合，简化麦克斯韦方程的表述。

总结来看，洛伦兹度规通过符号差异区分时空维度，构建了相对论时空的几何框架，是理论物理中不可或缺的数学工具。