洛倫茲協變性英文解釋翻譯、洛倫茲協變性的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Lorentz covariance

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

協的英語翻譯：

assist; common; joint

變的英語翻譯：

become; change
【醫】 meta-; pecilo-; poecil-; poikilo-

專業解析

洛倫茲協變性（Lorentz covariance）是狹義相對論的核心數學特性之一，指物理定律在洛倫茲變換下保持形式不變的特性。洛倫茲變換是描述不同慣性參考系之間時空坐标轉換的數學工具，其協變性要求所有物理方程的四維張量表達需滿足該變換規則，從而保證物理規律的普適性。

核心概念

協變性與不變性區别
協變性強調數學形式在變換下的適應性，例如麥克斯韋方程組通過四維勢（$A^mu$）表述時呈現顯式協變性；而不變性（如間隔$s = ct - x - y - z$）則指标量量值在變換中保持恒定。
四維時空框架
愛因斯坦提出将時間與三維空間整合為四維流形，物理量如能量-動量（$p^mu$）需表示為四維矢量。洛倫茲協變性要求所有物理方程必須用四維張量（如電磁場張量$F^{mu u}$）構建，例如連續性方程$partial_mu J^mu = 0$。

實驗驗證與應用

1971年原子鐘環球飛行實驗驗證了時間膨脹效應的協變計算，誤差小于1%。現代量子場論中，标準模型的拉格朗日量（$mathcal{L} = -frac{1}{4}F_{mu u}F^{mu u} + bar{psi}(igamma^mu D_mu - m)psi$）嚴格滿足洛倫茲協變性要求。

參考文獻

Einstein, A. (1905). Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik
Jackson, J.D. (1998). Classical Electrodynamics 3rd Edition, Wiley
Weinberg, S. (1995). The Quantum Theory of Fields Vol.1, Cambridge University Press
Particle Data Group (2024). Review of Particle Physics, Physical Review D

網絡擴展解釋

洛倫茲協變性是狹義相對論中的核心概念，指物理規律在所有慣性參考系中保持數學形式不變的特性。以下是詳細解釋：

1.基本定義

洛倫茲協變性要求物理方程在洛倫茲變換下保持形式不變。例如，麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式（( F = q(E + v times B) )）均滿足這一性質，因此在任何慣性系中電磁現象的描述一緻。

2.數學表達

洛倫茲變換的矩陣形式為： $$ begin{pmatrix} t'x'y'z' end{pmatrix}

begin{pmatrix} gamma & -gammabeta & 0 & 0 -gammabeta & gamma & 0 & 0 0 & 0 & 1 & 0 0 & 0 & 0 & 1 end{pmatrix} begin{pmatrix} txyz end{pmatrix} $$ 其中：

(gamma = frac{1}{sqrt{1 - beta}})（洛倫茲因子）
(beta = v/c)（物體速度與光速之比）

該變換保證了時空間隔 ( ds = c dt - dx - dy - dz ) 的不變性。

3.協變性與不變性的區别

協變性：物理量的分量按洛倫茲變換規律協同變化，如四維矢量（電磁勢、動量等）。
不變性：物理量的數值保持不變，如電荷量 ( Q )、固有時間 ( dtau ) 等。

4.物理意義

全局協變性：適用于整個時空的慣性系，如電磁波方程。
局域協變性：僅在無限小時空區域内成立，常用于廣義相對論。

5.實際應用

洛倫茲協變性是狹義相對論的基礎，解釋了高速運動下的時間膨脹、長度收縮等現象。例如，電磁場張量的協變性保證了麥克斯韋方程組在不同參考系中的有效性。

如需進一步了解具體公式或實驗驗證，可參考來源。