時空流形英文解釋翻譯、時空流形的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 space-time manifolds

分詞翻譯：

時空的英語翻譯：

space-time
【化】 space-time

流的英語翻譯：

flow; stream; current; stream of water; class; wandering
【計】 stream
【化】 flow coating(process); stream
【醫】 current; flow; flumen; flumina; rheo-; stream

形的英語翻譯：

appear; body; compare; entity; form; look; shape
【醫】 appearance; morpho-; shape

專業解析

時空流形（Spacetime Manifold）是廣義相對論中描述宇宙幾何結構的基礎數學概念。以下是其詳細解釋：

一、術語定義與核心概念

漢英對照解析
- 時空 (Spacetime)：指三維空間與一維時間構成的四維連續體（Four-dimensional continuum），由愛因斯坦在相對論中首次統一描述。
- 流形 (Manifold)：數學上指局部具有歐幾裡得空間性質的拓撲空間（Topological space locally resembling Euclidean space），可理解為光滑連續的幾何表面。
物理内涵時空流形将引力解釋為質量/能量引起的時空彎曲效應。根據愛因斯坦場方程： $$ G{mu u} + Lambda g{mu u} = frac{8pi G}{c} T{mu u} $$ 其中 $g{mu u}$ 是度規張量，描述時空的幾何性質。

二、關鍵數學特征

僞黎曼結構：時空流形采用洛倫茲度規（Lorentzian metric），其符號差為(-,+,+,+)，區别于經典黎曼幾何。
測地線運動：自由落體物體沿時空中的最短路徑（測地線）運動，取代牛頓引力中的“力”概念。
曲率與物質分布：物質能量張量 $T_{mu u}$ 通過場方程決定時空曲率，形成“物質告訴時空如何彎曲，時空告訴物質如何運動”的動力學關系。

三、實驗驗證與應用

引力透鏡效應：光線在彎曲時空中偏折（1919年日全食觀測證實）
GPS校準：地球引力場導緻衛星時鐘每日38微秒誤差，需相對論修正
黑洞與引力波：史瓦西解預言黑洞視界，LIGO探測到雙黑洞并合引力波

權威參考文獻：

愛因斯坦《廣義相對論基礎》Ann. Phys. (1916) DOI:10.1002/andp.19163540702

溫伯格《引力論與宇宙論》Wiley出版社 (1972) ISBN 978-0471925675

中國科學院《現代物理學名詞》科學出版社 (2023版)

網絡擴展解釋

時空流形是描述物理時空的數學與物理概念，結合了流形理論和相對論的核心思想。以下是其核心要點的分述：

1.基本定義

時空流形是實際時空的抽象模型，由無限多事件（極小時空範圍内的物理變化）組成的連續集合體。每個事件可視為時空中的一個點，時空流形通過數學連續性（任意兩點間存在其他點）和可微分性（支持微分運算）來描述物理現象的演化。

2.數學特性

流形結構：時空流形在局部近似于歐幾裡得空間，但全局可能具有複雜拓撲結構（如彎曲）。
四維性：狹義相對論中，時空流形是四維僞歐幾裡德空間（3維空間+1維時間），由度規（決定兩點距離的數學對象）定義幾何性質。

3.物理意義

動态性：時空流形并非固定，而是隨物質與能量分布變化（如廣義相對論中的彎曲時空）。
最大信號速度：狹義相對論中，度規的物理根源與信號傳播最大速度（如光速）相關，導緻時空幾何的非歐特性。

4.與相對論的關系

狹義相對論：通過僞歐幾裡德度規（闵可夫斯基度規）定義平直時空流形。
廣義相對論：時空流形彎曲，度規由愛因斯坦場方程與物質-能量分布耦合。

5.應用與意義

時空流形為統一描述物理現象（如引力、運動）提供了幾何框架，是相對論和現代宇宙學的數學基礎。

如需更深入的數學推導或物理案例，可參考科學網系列博文（-4）。