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洛朗(Lorentz) 洛伦茨变换,是由荷兰裔美国物理学家亨德里克·安顿·洛伦茨提出来的一个描述电磁波的方程组,于1895年发表在《物理杂志》上[1]。这个公式是现代狭义相对论的基础,解释了不同惯性系中电磁场的相对性。虽然爱因斯坦提出了相对性原理和狭义相对论,但是他最初提出的两个相对性的原理和一个等价性假设并不完全令人满意,而且无法解释水星近日点的进动问题,而这个问题的解释就是由洛伦茨变换完成的。
由于这个公式在描述电磁场时十分成功,因此人们常常忽略它的数学意义——它是一个坐标变换公式!如果已知一个物体的运动,可以用洛伦茨变换将其所有量转换为另一个静止坐标系下的值;反过来,若已知某物体在某瞬时在另一个坐标系中的位置和速度,就能够通过洛伦兹变换求出它在自己原来坐标系中的状态。换言之,从狭义相对论的角度来看,洛伦兹变换是对应着经典力学中的牛顿定律的。
作为数学上的一个公式,洛伦慈变换的用处远不止于物理学领域。它可以用来证明EPR悖论(爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论)的不可逆性以及量子力学的概率解释,也可以用来研究光子晶体、量子计算等问题。在非线性物理学、超临界流体、等离子体、金属学等领域也有其身影。现在已被应用于凝聚态物理、光学、电子学等诸多领域并产生了很多新的成果。