場論英文解釋翻譯、場論的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
field theory
分詞翻譯:
場的英語翻譯:
field; a level open space; scene
【化】 field
【醫】 field; plant
論的英語翻譯:
determine; discuss; in terms of; ism; statement; talk about; theory; view
專業解析
場論(Field Theory)是物理學和數學中的核心概念,指用“場”描述物理量在時空連續分布的數學模型。以下是其漢英對照解釋及關鍵要點:
一、基本定義
二、物理學中的場論
- 經典場論(Classical Field Theory)
描述宏觀尺度下的場行為,如:
abla cdot mathbf{E} = frac{rho}{epsilon_0}, quad
abla times mathbf{E} = -frac{partial mathbf{B}}{partial t}
$$
(來源:Griffiths, Introduction to Electrodynamics)
- 愛因斯坦廣義相對論(引力場):時空曲率由物質能量分布決定。
- 量子場論(Quantum Field Theory, QFT)
結合量子力學與狹義相對論,描述粒子與場的量子行為:
- 标準模型:統一電磁力、弱力、強力,預言希格斯玻色子(來源:CERN官方文檔)。
- 路徑積分表述:費曼提出,用概率幅疊加計算粒子演化。
三、數學框架
- 拉格朗日密度(Lagrangian Density):
場論的核心方程通常由作用量 $S = int mathcal{L} , dx$ 導出,其中 $mathcal{L}$ 是拉格朗日密度(來源:Peskin & Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory)。
- 規範場論(Gauge Theory):
通過局部對稱性(如U(1)、SU(3)群)描述基本相互作用(來源:中科院《現代物理知識》)。
四、應用領域
- 粒子物理:解釋基本粒子産生與湮滅(如正電子發現)。
- 凝聚态物理:超導現象(金茲堡-朗道理論)。
- 宇宙學:暴脹場模型解釋宇宙早期膨脹(來源:NASA宇宙學數據)。
權威參考來源:
- Griffiths, D. J. Introduction to Electrodynamics (4th ed.), Cambridge University Press.
- Weinberg, S. The Quantum Theory of Fields Vol. 1, Cambridge University Press.
- CERN. The Standard Model. cern.ch/standard-model
- 中科院物理研究所. 《規範場論基礎》科普專題.
- Peskin, M. E., & Schroeder, D. V. An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press.
網絡擴展解釋
場論(Field Theory)是物理學中研究“場”及其相互作用規律的理論框架,可分為經典場論和量子場論兩大分支。以下是其核心概念和内容的詳細解釋:
1. 場的基本定義
- 物理場:指空間中連續分布的物理量,如電磁場、引力場、溫度場等。場在每一點都有确定的數值,可以是标量(如溫度)、矢量(如電場)或張量(如時空曲率)。
- 場的作用:場是傳遞相互作用的媒介。例如,電荷通過電磁場相互作用,質量通過引力場産生引力。
2. 經典場論
研究宏觀尺度下的場,核心理論包括:
- 電磁場理論:由麥克斯韋方程組描述,揭示電場與磁場的相互轉化及電磁波傳播規律(如光速公式 $c = frac{1}{sqrt{mu_0 epsilon_0}}$)。
- 引力場理論:愛因斯坦的廣義相對論将引力解釋為時空彎曲,由愛因斯坦場方程描述:
$$
G{mu
u} = frac{8pi G}{c} T{mu
u}
$$
其中 $G{mu
u}$ 是愛因斯坦張量,$T{mu
u}$ 是物質能量-動量張量。
3. 量子場論
将量子力學與場論結合,描述微觀粒子的相互作用:
- 場與粒子的統一:粒子被視為場的量子化激發(如光子是電磁場的激發态)。
- 标準模型:基于規範場論,通過交換規範玻色子(如光子、膠子)傳遞電磁力、弱力和強力。例如:
- 希格斯機制:通過希格斯場賦予基本粒子質量。
- 費曼圖:用圖形化方法計算粒子相互作用概率。
4. 數學工具與理論框架
- 拉格朗日量:場的動力學由拉格朗日密度 $mathcal{L}$ 描述,通過最小作用量原理導出運動方程。
- 對稱性與守恒律:諾特定理指出連續對稱性對應守恒量(如時間平移對稱性對應能量守恒)。
- 路徑積分:量子場論中通過泛函積分計算概率幅。
5. 應用領域
- 粒子物理:解釋基本粒子行為(如誇克、輕子)。
- 凝聚态物理:研究超導、超流等宏觀量子現象。
- 宇宙學:分析宇宙早期暴脹、暗物質與暗能量等。
場論從經典到量子,統一了自然界的基本相互作用,是理解微觀粒子與宏觀宇宙的核心工具。其數學形式優美,但物理内涵深刻,需結合實驗驗證不斷深化。
分類
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