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洛伦兹规范英文解释翻译、洛伦兹规范的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 Lorentz gauge

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

规范的英语翻译:

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

专业解析

洛伦兹规范(Lorentz gauge)是经典电动力学和量子场论中用于描述电磁场的基本数学条件。其核心作用在于简化电磁场的运动方程,消除麦克斯韦方程组中因规范自由度产生的冗余解。该规范条件可表示为: $$ partial_mu A^mu = 0 $$ 其中$A^mu$为电磁四维势,方程要求四维势的散度为零。

在电磁波理论中,洛伦兹规范允许将麦克斯韦方程组转化为对称的波动方程形式: $$ Box A^mu = mu_0 J^mu $$ 这种形式显著提升了方程组的可解性,尤其在处理辐射场和推迟势问题时具有重要价值。

相较于库仑规范(Coulomb gauge),洛伦兹规范的优势在于保持相对论协变性,使其在相对论性电动力学和量子电动力学(QED)框架下具有普适性。该规范由丹麦物理学家路德维希·洛伦兹(Ludvig Lorenz)于1867年提出,后被亨德里克·洛伦兹(Hendrik Lorentz)重新发现并推广。

权威物理学教材《经典电动力学》(J.D. Jackson著)和《量子场论》(M.E. Peskin著)均强调,洛伦兹规范在规范固定(gauge fixing)过程中能保持局域规范对称性,这对量子化电磁场时消除非物理自由度至关重要。

网络扩展解释

洛伦兹规范(Lorenz Gauge)是电磁学中处理含时电磁场的重要工具,其核心内容和相关背景如下:


定义与数学表达

  1. 基本概念
    洛伦兹规范是电磁势(标势$phi$和矢势$mathbf{A}$)需满足的约束条件,用于简化麦克斯韦方程的求解。其核心目的是消除电磁势的冗余自由度,使方程形式更对称且易于处理。

  2. 数学形式

    • 国际单位制下:
      $$ abla cdot mathbf{A} + mu_0 epsilon_0 frac{partial phi}{partial t} = 0$$
    • 四维协变形式:
      $$partial_mu A^mu = 0$$
      其中$A^mu = (phi/c, mathbf{A})$为四维电磁势。

物理意义与优势

  1. 协变性
    洛伦兹规范的最大特点是满足洛伦兹不变性,即在不同惯性参考系下方程形式保持不变,这为电磁场的相对论性描述提供了便利。

  2. 简化波动方程
    通过该规范,电磁势的方程可简化为达朗贝尔方程:
    $$Box phi = frac{rho}{epsilon_0}, quad Box mathbf{A} = mu_0 mathbf{J}$$
    其中$Box = abla - frac{1}{c} frac{partial}{partial t}$为达朗贝尔算符。


历史背景与命名争议

  1. 提出者
    洛伦兹规范由丹麦物理学家路德维希·洛仑兹(Ludvig Lorenz)于1867年提出,但常被误认为与荷兰物理学家亨德里克·洛仑兹(Hendrik Lorentz)有关。两者名字拼写相近(Lorenz vs. Lorentz),且后者因相对论中的洛伦兹变换更广为人知,导致混淆。

  2. 关联理论
    路德维希·洛仑兹的工作与麦克斯韦电磁理论几乎同期,他提出的规范条件与电荷守恒定律(连续性方程$ abla cdot mathbf{J} + frac{partial rho}{partial t} = 0$)密切相关。


常见误区


洛伦兹规范通过约束电磁势的形式,简化了含时电磁场的计算,并因其协变性成为相对论电动力学的基础工具。其命名争议也提醒我们关注科学史中常被忽视的原始贡献者。

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