內容簡介
引力與時空本書先從線性近似開始，用與電磁學即經典場的類比，漸進地延伸到引力的幾何解釋和非線性的Einstein場方程，並線上性近似部分就直接討論光線偏折、光的延遲、引力紅移、引力透鏡以及引力輻射等現象，這有益於讀者更好地洞察引力的物理本質及其與時空幾何的聯繫，而不至被複雜冗長的Riemann幾何數學體系影響到對物理現象的深入理解。此外，分布於全書各章節的大量練習題以及各章所附習題，對讀者的學習將大有裨益。
本書適合作為天體物理、理論物理及其他相關專業的研究生或本科高年級學生的教材，也可供上述領域的科研工作者參考。
圖書目錄
序
符號說明
第1章 Newton引力理論
1.1 萬有引力定律
1.2 平方反比定律的檢驗
1.3 引力勢
1.4 引力多極 太陽的四極矩
1.5 慣性質量與引力質量的等效
1.6 mG與mI等效的經驗證據
1.7 關於第五種力的推測
1.8 潮汐力
1.9 潮汐場作為引力的局域測量
推薦讀物
參考文獻
習題
第2章 狹義相對論的形式論
2.1 時空結構
2.2 時空中的張量
2.3 張量場
2.4 能量動量張量
2.5 相對論電動力學
2.6 微分形式和外微積分
2.7 局域場與超距作用
推薦讀物
參考文獻
習題
第3章 線性近似
3.1 電磁學的例子
3.2 引力的線性場方程
3.3 引力與物質的相互作用
3.4 變分原理與運動方程
3.5 非相對論極限與Newton理論
3.6 幾何解釋 彎曲時空
推薦讀物
參考文獻
習題
第4章 線性近似的套用
4.1 球狀質量的場
4.2 引力的時間膨脹
4.3 光的偏折
4.4 光的延遲
4.5 引力透鏡
4.6 引力透鏡光學
4.7 轉動質量的場 Lense-Thirring效應
推薦讀物
參考文獻
習題
第5章 引力波
5.1 平面波
5.2 引力輻射的發射
5.3 振動四極子的發射
5.4 轉動四極子的發射
5.5 引力輻射暴的發射
5.6 四極探測器及其截面
5.7 引力輻射探測器的實驗
推薦讀物
參考文獻
習題
第6章 Riemann幾何
6.1 廣義坐標與張量
6.2 平行移動 協變導數
6.3 測地方程
6.4 度規張量
6.5 Riemann曲率張量
6.6 測地線偏離和潮汐力
6.7彎曲空間的微分形式
6.8 時空的等度規 Killing矢量
推薦讀物
參考文獻
習題
第7章 Einstein引力理論
7.1 廣義協變性和不變性
7.2 Einstein場方程
7.3 Einstein場方程的另一導出 宇宙學項
7.4 Schwarzschild解
7.5 Birkhoff定理
7.6 行星運動 近日點進動
7.7 光的傳播 紅移
7.8 測地進動
7.9 Mach原理
推薦讀物
參考文獻
習題
第8章 黑洞和引力坍縮
8.1 奇點和偽奇點
8.2 黑洞及其視界
8.3 最大Schwarzschild幾何
8.4 Kerr解和Reissner-Nordstrm解
8.5鏇轉黑洞的視界和奇點
8.6 最大Kerr幾何
8.7 黑洞熱力學 Hawking過程
8.8 引力坍縮和黑洞的形成
8.9 尋找黑洞
推薦讀物
參考文獻
習題
第9章 宇宙學
9.1 宇宙的大尺度結構
9.2宇宙距離
9.3 宇宙學紅移 Hubble定律
9.4 宇宙的年齡
9.5 宇宙熱輻射
9.6 質量密度 暗物質
9.7共動坐標Robertson-Walker幾何
9.8 Friedmann模型
9.9 空虛的Lematre模型
9.10 光的傳播粒子視界
9.11 理論與觀測的比較
推薦讀物
參考文獻
習題
第10章 早期宇宙
10.1 早期宇宙的溫度
10.2 熱平衡中的粒子
10.3 中微子退耦
10.4 核合成 原初氦豐度
10.5密度擾動Jeans質量
10.6 暴脹模型
推薦讀物
參考文獻
習題
附錄
A.1 粒子系統的Lagrange方程
A.2 場的Lagrange方程
A.3 能量-動量張量
A.4 Einstein方程的變分原理
推薦讀物
偶數習題答案
