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- 商品名称:引力理论(套装上下册)
- 商品编号:11783350
1687年,牛顿创立了第一个引力理论,这是人类对自然界普遍存在的力——引力的认识的第一次升华。牛顿引力理论首次揭开了行星运动之谜,奇迹般地预言了两个行星(海王星和冥王星)的存在并被天文观测所证实,从此牛顿的名字誉满全球。直至20世纪初,这一理论是人们普遍接受的、唯一正确的引力理论。随着人类智慧的发展,牛顿引力理论的困难日益引起学者们的重视:它无法解释天文学家观测到的事实——水星近日点的移动,无法解释物体的引力质量为何等于惯性质量……
牛顿引力理论无法用来研究宇宙。用牛顿引力理论研究宇宙会导致著名的纽曼(Newman)疑难。
1916年,爱因斯坦以全新的观点创立了新的引力理论——广义相对论,这是人类对引力认识的第二次升华。爱因斯坦引力理论将时一空几何和引力场统为一体,以其简洁的逻辑和优美的结构令学者们叹服甚至陶醉。它圆满地解决了牛顿引力理论的困难,并将牛顿引力理论纳入自己的特殊情况(弱场近似)。
爱因斯坦引力理论的建立,第一次为宇宙学提供了动力学基础,使宇宙学成为一门定量的科学,爱因斯坦的引力场方程可以用于宇宙,作为宇宙演化的动力学方程。因此,应用广义相对论,可以根据宇宙的现在研究宇宙的过去和未来。
引力理论的发展在很大程度上取决于爱因斯坦场方程的严格解及其物理解释。本书第一部分以场方程的严格解为中心论述广义相对论的基本内容,给出了爱因斯坦引力场方程的数十个严格解的推导过程和诸种生成解技术;系统地叙述了广义相对论流体动力学;阐述了黑洞的时空理论、经典黑洞热力学、黑洞熵的量子修正和黑洞的量子效应。
《引力理论(套装上下册)》可供理论物理、天体物理和应用数学专业的硕士生、博士生和研究人员阅读,也可供本科高年级学生和自学者参考。
上册:
前言
第一篇 绪论
第1章 广义洛伦兹变换
1.1 非本征欧氏空间
1.2 附加惯例
1.3 狭义相对论中线元的表示式
1.4 类空、类时和各向同性四维矢量
1.5 四维欧氏空间的运动群
1.6 广义和狭义洛伦兹变换
第2章 相对论运动学
2.1 四维速度矢量
2.2 广义速度合成公式
2.3 速度矢量的大小和方向
2.4 多普勒效应
第3章 相对论动力学
3.1 动量、能量和固有质量
3.2 质点动力学基本定律
3.3 质量一能量关系式
3.4 时钟佯谬的狭义相对论处理
第4章 相对论电动力学
4.1 电磁场张量
4.2 四维势
4.3 能量一动量张量
4.4 任意曲线坐标系中的表示式
4.5 存在磁单极的情况
4.6 Dirac的磁单极理论
第二篇 广义相对论基础
第1章 平直时空引力理论
1.1 万有引力定律
1.2 牛顿引力势
1.3 惯性质量和引力质量
第2章 爱因斯坦引力理论基础
2.1 等效原理
2.2 广义协变原理
2.3 广义相对论中的空间和时间
2.4 引力场的势
第3章 引力场方程
3.1 场方程的建立
3.2 牛顿极限
3.3 关于宇宙因子λ的讨论
3.4 引力场的变分原理
3.5 引力场中的Maxwell方程
3.6 物质的运动方程和物质场的能量一动量张量
3.7 Lie导数和时空的对称性
3.8 Killing矢量
3.9 引力场的对称性
3.10 引力场方程的正交标架形式
3.11 引力场方程的零标架形式
3.12 共形Ricci平直理想流体的场方程
3.13 能量一动量赝张量
第4章 引力场的分类
4.1 Petrov分类
4.2 电磁场的分类
4.3 引力场的分类
……
第三篇 一些特殊形式的引力场
第四篇 广义相对论流体动力学
第五篇 黑洞物理
下册:
前言
第六篇 广义相对论宇宙学
第1章 宇宙学原理和Robertson-Walker度规
1.1 宇宙学原理
1.2 Robertson-Walker度规
1.3 空间距离和曲率
1.4 粒子和光子的行为
第2章 宇宙动力学
2.1 爱因斯坦场方程
2.2 弗里德曼宇宙模型
2.3 宇宙物质的密度和压强
2.4 宇宙年龄的计算
2.5 粒子视界和事件视界
2.6 含有宇宙因子的模型
2.7 宇宙早期结构和背景辐射
第3章 经典宇宙学问题专论
3.1 Bianchi-I型宇宙
3.2 五维Bianchi-V型宇宙
3.3 Godel宇宙
3.4 六维宇宙
3.5 Einstein-Cartan宇宙
3.6 Dirac假设
3.7 奇点定理
3.8 暗物质和暗能量
第七篇 宇宙的暴胀
第1章 暴胀宇宙模型概述
1.1 标准(大爆炸)宇宙模型的成就和困难
1.2 暴胀宇宙模型概述
第2章 宇宙的暴胀
2.1 'tHooft-Polyakov磁单极
2.2 SU(5)大统一理论和有效势
2.3 由假真空向真真空的跃迁
2.4 林德等的工作
2.5 量子涨落和密度扰动的演化
2.6 小结
第八篇 量子宇宙学
第1章 宇宙量子力学
1.1 量子引力的路径积分表述
1.2 宇宙动力学方程
1.3 边界条件
第2章 宇宙波函数
2.1 基态波函数的表述
2.2 半经典近似
2.3 小超空间模型
第3章 宇宙结构的起源
3.1 引言
3.2 广义相对论的正则形式
3.3 量子化
3.4 未受扰动的弗里德曼模型
3.5 扰动的弗里德曼模型
3.6 三维球面上的谐函数
3.7 作用量和场方程
3.8 波函数
……
第九篇 Brans-Dicke理论和膜宇宙
第十篇 广义相对论引力效应