Lorenz Gauge

释义 Definition

Lorenz gauge（洛伦兹规范/洛伦兹条件）：电磁学中对电磁势（标势 ( \phi ) 与矢势 ( \mathbf{A} )）施加的一种规范条件，常写为
[ \nabla\cdot \mathbf{A}+\frac{1}{c^2}\frac{\partial \phi}{\partial t}=0 ] 或在相对论形式中
[ \partial_\mu A^\mu = 0 ] 它的优点是形式洛伦兹协变（在狭义相对论变换下保持简洁一致），便于推导波动方程与处理电磁辐射问题。（注：该术语还常与 “Lorentz gauge” 混写，但历史上源自 Ludvig Lorenz。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈlɔːrɛnts ɡeɪdʒ/

例句 Examples

We often choose the Lorenz gauge to simplify Maxwell’s equations.
我们常选用洛伦兹规范来简化麦克斯韦方程。

In the Lorenz gauge, the scalar and vector potentials satisfy wave equations that make the relativistic structure of electromagnetism explicit.
在洛伦兹规范下，标势和矢势满足波动方程，从而更清楚地体现电磁学的相对论结构。

词源 Etymology

Lorenz 来自丹麦物理学家 Ludvig Valentin Lorenz（路德维·洛伦兹） 的姓氏；他在 19 世纪提出与该规范条件相关的表述。Gauge 原意与“测量、标定”有关，后在物理学中引申为“规范/规约自由度的选择”，指在不改变可观测量（如电场、磁场）的情况下对势函数进行的自由变换与约束。

相关词 Related Words

• Gauge
• Coulomb Gauge
• Gauge Invariance
• Vector Potential
• Scalar Potential
• Four-Potential
• Maxwell Equations
• Electromagnetic Potential
• Lorentz Transformation
• D'Alembertian

文学/经典著作中的用例 Notable Works

• Classical Electrodynamics（J. D. Jackson）——在势与规范选择章节讨论 Lorenz gauge 的协变形式与应用。
• Introduction to Electrodynamics（David J. Griffiths）——介绍电磁势、规范变换，并对比 Lorenz gauge 与 Coulomb gauge。
• The Classical Theory of Fields（Landau & Lifshitz）——以相对论表述电磁场时常采用 Lorenz gauge 条件。
• The Quantum Theory of Fields（Steven Weinberg）——在量子场论的规范场讨论中涉及与 Lorenz gauge 相关的规范固定思想。
• The Feynman Lectures on Physics（Feynman, Leighton, Sands）——讲解电磁势与规范自由度时会提及类似的规范条件与其意义。