
【化】 Lorentz invariant
human relations; logic; match; order; peer
at present; now; this
【計】 invariance
洛倫茲不變式(Lorentz invariance)是相對論物理學中的核心概念,指物理定律在洛倫茲變換下保持數學形式不變的特性。該性質由荷蘭物理學家亨德裡克·洛倫茲提出,後成為愛因斯坦狹義相對論的理論基石(來源:Stanford Encyclopedia of Philosophy)。
從數學角度,洛倫茲不變式表現為四維時空中的張量方程協變性。例如,四維動量$p^mu = (E/c, p_x, p_y, p_z)$滿足$p^mu p_mu = mc$,該表達式在洛倫茲變換下保持數值不變(來源:University of Cambridge Lecture Notes)。
在實驗驗證方面,μ子壽命延長現象和粒子加速器中的質量-能量轉換效應均證實了洛倫茲不變式。歐洲核子研究中心(CERN)通過大型強子對撞機實驗測得高速粒子行為與理論預測誤差小于$10^{-19}$(來源:Physical Review Letters期刊)。
現代物理學中,洛倫茲不變式已成為标準模型和量子場論的構建原則。規範場論要求拉格朗日密度$mathcal{L}$必須滿足洛倫茲協變性,這直接導緻電磁相互作用的麥克斯韋方程組呈現特定張量形式(來源:《Quantum Field Theory for the Gifted Amateur》教材)。
洛倫茲不變式(Lorentz invariance)是狹義相對論中的核心概念,指物理定律或數學表達式在洛倫茲變換下保持形式不變的性質。以下是詳細解釋:
洛倫茲不變式源于洛倫茲變換——描述時間與空間在不同慣性參考系中轉換關系的數學表達式。若某個方程或物理量(如時空間隔、電磁場張量)在洛倫茲變換後形式不變,則稱其具有洛倫茲不變性。
廣義相對論中,洛倫茲不變性被推廣為廣義協變性(任意坐标變換下形式不變),但狹義相對論框架内,洛倫茲不變性仍是構建現代物理理論的基石。
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