





定价:58元
印次:1-1
ISBN:9787302691266
出版日期:2025.07.01
印刷日期:2025.07.23
图书责编:朱红莲
图书分类:教材
本书内容分成两部分.第1章至第7章和附录A为第一部分,包括弯曲时空的张量代数、狭义相对论、等效原理和时空弯曲、弯曲时空中的物理定律、引力场方程及其解、相对论效应.目的是让读者快速进入相对论领域,掌握开展研究工作和进一步学习所需的基础知识.这部分内容可以作为具备高等数学和经典力学基础的学生学习相对论的简易教材.第8章和第9章、附录B和附录C为第二部分,针对相对论应用工作,诸如在测地、历表、导航、测时和引力理论检验等涉及高精度测量资料处理的领域,提供对国际天文学联合会(IAU)有关相对论天文参考系决议的诠释,以及这些决议的理论依据.不从事这些领域工作的读者可以忽略第二部分.
黄天衣,南京大学天文系教授,博士生导师,IAU相对论天体力学和天体测量工作小组成员。从事天文参考系和精密参考系中相对论效应的研究,进行《天体力学数值方法》,《球面天文》,《古典力学的数学方法》等课程教学。主要从事《天体力学》,《宇宙航行轨道理论》等课程的教学并自学理论基础课程。
前言 本书的写作有两个目标,相应地,内容可以分成两部分. 第1章至第7章和附录A为第一部分,目的是让读者快速进入相对论领域,掌握开展研究工作和进一步学习所需的基础知识.这部分内容可以作为具备高等数学和经典力学基础的学生学习相对论的简易教材. 第8章和第9章、附录B和附录C为第二部分,针对相对论应用工作,诸如在测地、历表、导航、测时和引力理论检验等涉及高精度测量资料处理的领域,提供对国际天文学联合会(IAU)有关相对论天文参考系决议的诠释,以及这些决议的理论依据. 阅读这一部分需要先学习前7章或已经具备相对论基础知识.不从事这些领域工作的读者可以忽略第二部分. 因工作需要,从20世纪80年代开始,我通过多种书籍和文献学习相对论,有一些快速切入并着手做一点研究工作的经历.20世纪90年代起的十年多,我在南京大学基础学科教学强化部讲授广义相对论,学生来自强化部、天文系和物理系的高年级本科生和研究生.在天文系和物理系,这属于选修课,每周3学时,内容主要为本书第1章至第5章,以及第6章和第7章的部分内容.课程教学推荐了一些教材,讲课则按我不断修改的备课笔记进行.这次整理了当时的备课笔记,并进一步修订,完善数学推导,来完成本书. 在学习、教学和研究的历程中,我觉得学习相对论的难点主要是物理概念.本书内容的推进重在概念的学习和建立,很多数学工具在物理内容需要时才予以引入,并没有先系统讲解微分几何,再学习广义相对论.这样安排是为了让读者感觉自然而目的明确地学习必要的数学.我个人觉得,要快速入门,这样会更容易一些,也更接近爱因斯坦创建广义相对论的历史进程.新的物...
第1章弯曲时空的张量代数
1.1度规
1.1.1弯曲空间和平直空间
1.1.2牛顿力学的空间度规
1.1.3狭义相对论的时空度规
1.1.4广义相对论的时空度规
1.21阶张量
1.2.1切空间和切向量
1.2.2协变基底
1.2.3逆变坐标分量
1.2.4逆变基底
1.2.5协变坐标分量
1.2.6张量之间的运算
1.3各阶张量和四元基
1.3.1标量
1.3.2不变体元
1.3.3张量积
1.3.42阶张量
1.3.5张量的对称性和不变量
1.3.6度规张量
1.3.7高阶张量
1.3.8四元基
习题
第2章狭义相对论
2.1闵可夫斯基时空
2.1.1基本原理
2.1.2事件和世界线
2.1.3惯性参考系
2.1.4洛伦兹变换
2.1.5因果关系
2.1.6速度的叠加
2.2原时和坐标时
2.2.1基本概念
2.2.2闵可夫斯基时空图
2.2.3时间的洛伦兹膨胀
2.2.4直尺的洛伦兹收缩
2.3运动定律
2.3.1粒子的4速度
2.3.2粒子的4动量
2.3.3粒子动力学和洛伦兹不变
2.4光行差和多普勒频移
2.4.1光行差
2.4.2多普勒频移
2.5理想流体的能量动量张量
2.5.1表示物质及其分布的张量
2.5.2尘埃的能量动量张量
2.5.3理想流体的能量动量张量
习题
第3章等效原理和时空弯曲
3.1等效原理
3.1.1弱等效原理
3.1.2爱因斯坦等效... 查看详情