洛倫茲度規英文解釋翻譯、洛倫茲度規的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Lorentz metric

分詞翻譯：

倫的英語翻譯：

human relations; logic; match; order; peer

茲的英語翻譯：

at present; now; this

度的英語翻譯：

consideration; tolerance; degree; limit; linear measure; surmise; estimate
extent
【計】 degrees; k.w.h.
【化】 dimension; kilowatt hour
【醫】 Deg.; degree
【經】 degree

規的英語翻譯：

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

專業解析

洛倫茲度規（Lorentz Metric）是狹義相對論中描述平直時空（闵可夫斯基時空）幾何結構的基本數學工具。它定義了時空中兩個無限接近事件之間的“距離”（時空間隔），其數學表達為：

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

其中：

$ds$ 表示時空間隔的平方，
$c$ 是真空中的光速，
$dt$ 是時間坐标的微分，
$dx, dy, dz$ 是空間坐标的微分。

核心特性與物理意義：

符號差異（- + + +）：時間項前的負號是洛倫茲度規的标志性特征，将時間維度與空間維度區分開來，體現了時空的赝黎曼幾何性質。這種符號差異直接導緻“類時”“類光”“類空”間隔的劃分，決定了因果關系的結構。
不變性與相對性原理：洛倫茲度規在洛倫茲變換下保持不變，即對所有慣性參考系中的觀察者，時空間隔 $ds$ 是相同的。這為愛因斯坦狹義相對論的兩大基石之一（相對性原理）提供了數學表述，并統一了時間和空間的測量。
光速不變性的體現：對于光信號（$ds = 0$），公式簡化為 $cdt = dx + dy + dz$，直接導出光速 $c$ 在所有慣性系中恒定這一核心觀測事實。

漢英術語對照與詞典學解釋：

洛倫茲 (Lorentz)：源自荷蘭物理學家亨德裡克·洛倫茲（Hendrik Lorentz），其提出的洛倫茲變換是狹義相對論數學框架的前驅。該命名承認了洛倫茲在時空理論中的奠基性貢獻。
度規 (Metric)：在微分幾何中，“度規”指定義流形上距離、角度等幾何量的二階張量場。英文 "metric" 或 "metric tensor" 直接對應此概念。洛倫茲度規即闵可夫斯基時空這一特定流形上的度規張量，其分量可表示為對角矩陣 $text{diag}(-1, 1, 1, 1)$（自然單位制下 $c=1$）。

權威參考來源（基于術語定義與理論基礎）：

狹義相對論原始文獻：愛因斯坦1905年論文《論動體的電動力學》首次确立了相對性原理與光速不變原理，隱含了洛倫茲度規的結構。
廣義相對論經典著作：愛因斯坦在1916年《廣義相對論基礎》中系統闡述了黎曼幾何框架下的度規理論，将洛倫茲度規推廣為彎曲時空的廣義度規。
标準教科書定義：如Wald所著《General Relativity》明确指出，洛倫茲度規是闵可夫斯基時空的平坦度規，符號差為(-,+,+,+)，是相對論物理學的數學基石。
物理學詞典：《中國大百科全書·物理學卷》及《牛津物理學詞典》均将“度規”定義為描述時空幾何的張量，并強調洛倫茲度規在相對論中的核心地位。

延伸應用：洛倫茲度規不僅是狹義相對論的框架，也是廣義相對論中愛因斯坦場方程的漸近邊界條件（即遠離引力源時時空趨近于闵可夫斯基時空）。其在粒子物理、宇宙學及高能天體物理中均有廣泛應用，如計算高速粒子動力學、宇宙學紅移模型等。

網絡擴展解釋

洛倫茲度規是描述四維時空（闵可夫斯基時空）幾何結構的核心工具，其定義和應用如下：

1.基本定義

洛倫茲度規是一種僞黎曼度規，用于狹義相對論中的時空建模。它通過一個對稱、非退化的張量（度規張量）定義時空中的距離和因果關系。數學上，在直角坐标系中通常表示為對角矩陣： $$ g_{mu u} = begin{pmatrix} -1 & 0 & 0 & 0 0 & +1 & 0 & 0 0 & 0 & +1 & 0 0 & 0 & 0 & +1 end{pmatrix} $$ 這種形式稱為東岸度規（符號為$-+++$），另一種常見形式是西岸度規（$+---$），兩者僅差一個全局負號。

2.關鍵特性

對稱性：滿足$g{mu u} = g{ umu}$。
非退化性：行列式不為零，保證了度規的可逆性。
符號差異：時間維度符號（$-1$或$+1$）與空間維度符號相反，體現時空的因果結構。

3.物理意義

時空間隔：定義兩個事件的時空間隔為： $$ ds = -c dt + dx + dy + dz $$ 該間隔在洛倫茲變換下保持不變，是狹義相對論的基礎。
分類事件：根據$ds$的符號區分類時（$ds < 0$，可能因果關聯）、類空（$ds > 0$，無因果關聯）和類光（$ds=0$，光錐表面）事件。

4.坐标系擴展

在非直角坐标系（如球坐标系）中，空間部分的分量會調整為對應坐标系的度規形式，但時間維度符號仍為負，整體保持$-+++$或$+---$的符號結構。

5.應用場景

相對論計算：用于計算粒子的世界線、能量-動量關系等。
規範場論：與電磁勢的洛倫茲規範條件（$partial_mu A^mu = 0$）結合，簡化麥克斯韋方程的表述。

總結來看，洛倫茲度規通過符號差異區分時空維度，構建了相對論時空的幾何框架，是理論物理中不可或缺的數學工具。