广义相对论

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出版者:北京蓝色畅想图书发行有限公司(原高教)
作者:刘辽,赵峥
出品人:
页数:395
译者:
出版时间:2004-7
价格:36.80元
装帧:
isbn号码:9787040144307
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
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具体描述

《广义相对论》第一版是刘辽教授根据多年来在北京师范大学物理系讲授“广义相对论”课程的经验,在《广义相对论》讲义的基础上整理、撰写而成的,《广义相对论》第二版由刘辽教授和赵峥教授修订而成,新版改正了原版中不少错误并增添了一些新内容。《广义相对论》是广义相对论的入门书,内容叙述深入浅出,详尽全面,材料的选择比较恰当,不少篇幅吸收了广义相对论一些经典著作的若干精华,并吸收了近年来有关领域的新成果。内容包括:广义相对论的物理基础、黎曼空间的张量运算、爱因斯坦引力场方程和引力场的能量表述、引力辐射、Kruskal度规、致密物质和致密星、黑洞物理、宇宙学。

一部深入探索宇宙奥秘的百科全书,它将引领读者穿越时空的界限,领略物理学的壮丽画卷。 本书旨在为广大读者提供一个全面、系统且易于理解的物理学入门。它不仅仅是对现有知识的梳理,更是一次对物理学发展脉络的深度挖掘,从古希腊哲学家的朴素思考,到现代物理学前沿的尖端理论,都将一一呈现。 第一部分:物质世界的基石——经典物理学的遗产 我们将从经典力学开始,这是一切现代物理学的基础。你将了解到牛顿如何通过简洁而深刻的定律,描述了宏观物体的运动规律,解释了行星的轨道、抛体运动以及我们日常生活中的各种力学现象。我们会探讨功、能、动量等核心概念,并解释它们在理解机械系统中的重要性。 随后,我们将进入热力学领域。你将认识到热量并非一种物质,而是能量传递的一种形式。我们会学习热力学定律,理解熵增原理如何揭示了宇宙演化的方向,并探索热力学在蒸汽机、冰箱等技术应用中的实际意义。 电磁学是另一项革命性的飞跃。从法拉第的电磁感应现象,到麦克斯韦统一的电磁场方程组,这本书将清晰地阐述电场、磁场如何相互作用,以及光作为一种电磁波如何在宇宙中传播。你将了解电的产生、电流的流动,以及磁场的性质,并看到这些理论如何支撑了我们今天的电力和通信技术。 第二部分:微观世界的奇妙之旅——量子力学的革命 当我们将目光投向原子和亚原子粒子时,经典物理学便遇到了挑战。本书将带领你进入量子力学的奇妙世界。你将理解为什么能量是量子化的,为什么粒子同时具有波和粒子的双重性质,以及概率在微观世界中的核心作用。 我们将详细介绍不确定性原理,它揭示了我们对微观粒子的测量存在固有的局限性。原子模型的发展,从卢瑟福的原子核模型到玻尔的量子化轨道,都将被一一解析,帮助你理解电子如何在原子中“跳跃”。 量子力学在现代科技中无处不在,从激光、晶体管到核能,本书将展示这些技术的科学原理,并展望量子计算等新兴领域的无限可能。 第三部分:宇宙的宏大图景——相对论与宇宙学 本部分将聚焦于爱因斯坦的相对论,它彻底改变了我们对空间、时间和引力的认知。 我们将从狭义相对论入手,解释时间膨胀、长度收缩等奇特现象,以及质量和能量之间的等价关系(E=mc²)的深远意义。你将明白,当我们接近光速时,经典的时间和空间概念将发生根本性的改变。 接着,我们将深入探讨广义相对论,这是本书的重点之一。你将理解引力并非一种力,而是时空本身因物质和能量的存在而弯曲的结果。我们将详细阐述引力如何影响光线的传播(引力透镜效应)、如何导致黑洞的形成,以及它如何解释水星近日点的进动。 本书还将触及宇宙学,我们将从大爆炸理论的证据出发,探索宇宙的起源、演化以及未来。从宇宙微波背景辐射,到星系的红移现象,都将被用来构建我们对宇宙整体结构的理解。暗物质和暗能量等现代宇宙学中的未解之谜,也将得到探讨,激发你对宇宙更深层次的思考。 第四部分:物理学的交叉领域与未来展望 物理学的发展并非孤立的,它与化学、生物学、工程学等学科相互渗透,共同推动着人类文明的进步。本书将介绍一些重要的交叉领域,例如粒子物理学如何研究基本粒子及其相互作用,凝聚态物理学如何解释材料的宏观性质,以及天体物理学如何利用物理学原理研究宇宙现象。 最后,我们将展望物理学的未来。从统一场论的探索,到量子引力学的研究,以及我们对宇宙更深层次的理解,都预示着物理学将继续为我们揭示更多关于宇宙本质的秘密。 这本书不仅仅是一本知识的传递,更是一次激发好奇心、培养科学思维的旅程。它将帮助你理解我们所处的这个世界是如何运作的,并让你对宇宙的浩瀚与神秘产生由衷的敬畏。无论你是物理学爱好者,还是初次接触物理学,都能从中获得丰富的知识和深刻的启迪。

作者简介

目录信息

序言
第一章 广义相对论的物理基础
1.1 牛顿引力理论的成就和困难
1.2 等效原理和广义相对性原理
1.3 广义相对论的空间与时间
1.4 引力场中自由粒子的运动方程
1.5 引力场的势
1.6 引力场中的光速
1.7 引力场中运动标准钟的速率
附录A 引力常数G的测定
附录B 转盘上的非欧几里得几何
第二章 黎曼空间的张量运算
2.1 度量空间的基本概念
2.2 张量代数
2.3 联络空间
2.4 张量分析——协变微商
2.5 黎曼空间的积分公式
2.6 黎曼空间的曲率张量
2.7 局部惯性系与测量问题
2.8 引力场的影响
第三章 爱因斯坦引力场方程和引力场的能量表述
3.1 引力场方程的建立
3.2 引力场方程的几点讨论
3.3 引力场方程的弱场线性近似能量条件
3.4 马赫原理
3.5 广义相对论的拉格朗日表述和哈密顿表述
附录C 求Gibbons-Hawking表面项(边界项)
3.6 正交标架
3.7 引力场的能量
第四章 引力辐射
4.1 平面引力波
4.2 弓I力辐射胄皂
4.3 引力波的探测
第五章 真空球对称引力场和爱因斯坦引力理论的经典实验囊证
5.1 球对称度规
5.2 Schwarzschild外音p解
5.3 广义相对论的实验验证
第六章Kruskal度规
6.1 Lemaitre度规
6.2 Kruskal度规
第七章 致密物质和致密星
7.1 预备知识
7.2 费米分布和玻色分布
7.3 非相对论性简并费米气体
7.4 极端相对论性费米气体
7.5 简并玻色气体
7.6 完全简并理想电子气
7.7 物质的中子化
7.8 完全简并理想中子气
7.9 完全简并非理想气体状态方程
7.10 理想流体的Schwarzschild内解和星体结构方程(T01man-Opl)enheimet-Volk off方程)
7.11 星体的内能
7.12 多方球(p01ytrop)
7.13 白矮星
7.14 中子星.
第八章 黑洞物理
8.1 静态荷电球外部解Reissner-Nordstr6m度规
8.2 Kerr Newman度规
8.3 静界事件视界和能层
8.4 Kerr度规的奇异性
8.5 Kerr度规中的类时测地线和类光测地线
8.6 Penrose图和时空流形的最大解析区与最高完备性
8.7 描述黑洞的参量
8.8 Hawking面积不减定理
8.9 黑洞热力学
8.10 Starobinsky Unruh过程
8.11 Hawking辐射(蒸发)
附录D盒子与黑洞的结合能
第九章 宇宙论
9.1 宇宙学原理和R-W度规
9.2 运动学宇宙论
9.3 标准模型
9.4 射电星系计数
9.5 微波背景辐射
9.6 早期宇宙热历史
9.7 早期宇宙中元素的合成
9.8 极早期宇宙
9.9 其他宇宙模型
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的出现,无疑为我一直以来对宇宙奥秘的好奇心找到了一个绝佳的出口。我一直觉得,我们对宇宙的理解,就像站在海岸边,只能看到潮起潮落,却无法真正理解海洋深处的澎湃。而《广义相对论》这本书,就像一本引人入胜的航海日志,为我描绘了通往宇宙深处的地图。从开篇对牛顿引力理论的简要回顾,到随后对爱因斯坦革命性思想的深入剖析,作者展现了一种非凡的叙事能力。我尤其欣赏作者对于数学语言的“翻译”工作,那些曾经让我望而却步的张量和黎曼几何,在作者的解释下,变得不再是冰冷的符号,而是描述宇宙优雅规律的诗歌。我喜欢作者在讲解过程中,时常穿插一些历史典故和科学家的故事,这让我感觉自己不仅仅是在学习理论,更是在与那些伟大的头脑进行跨时空的交流。书中的一些章节,探讨了广义相对论在解释水星近日点进动、光线在引力场中的弯曲等实验现象上的成功,这些细节让我对理论的严谨性和预测能力有了深刻的认识。我开始想象,当爱因斯坦提出这些理论时,他所面对的将是怎样的质疑和挑战,又是怎样的决心和智慧,让他能够突破当时的认知框架。这本书让我明白了,科学的进步,往往伴随着对现有认知的颠覆,而这种颠覆,恰恰是推动人类文明向前发展的最强大的动力。

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我一直对那些能够揭示宇宙深层奥秘的理论感到着迷,而《广义相对论》这本书,无疑满足了我对宇宙的好奇心。作者以一种极其平实却又富有洞察力的笔触,将爱因斯坦革命性的思想展现在我面前。我不得不说,作者在解释时空弯曲这个核心概念时,所采用的方法非常巧妙。他没有一开始就抛出复杂的数学公式,而是通过类比,例如将时空想象成一个可以被质量扭曲的柔软表面,让我得以直观地理解引力并非是一种“力”,而是时空几何形状的改变。这本书的结构也让我十分赞赏,它从牛顿的引力理论开始,逐步引出广义相对论的必要性,再深入探讨其核心内容,最后触及到一些前沿的宇宙学应用。我喜欢书中对于引力场方程的讨论,尽管我无法完全理解其中的数学推导,但作者对方程背后物理意义的阐述,让我感受到了理论的优雅和强大。它如同宇宙的“语言”,精确地描述了引力是如何作用于时空的。通过这本书,我不仅对广义相对论有了更深的理解,更对宇宙的宏伟和自身的渺小有了更深刻的认识。它让我意识到,我们对宇宙的探索,才刚刚开始,还有太多的未知等待我们去揭开。

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对于《广义相对论》这本书,我的感受只能用“震撼”来形容。我一直对宇宙的运行规律充满好奇,但总觉得这些理论太过高深莫测。然而,这本书以一种出人意料的易懂方式,为我打开了通往广义相对论世界的大门。作者的写作风格,与其说是科学普及,不如说是一种引人入胜的叙事。他没有堆砌晦涩的术语,而是通过生动的比喻和深入浅出的讲解,将时空弯曲、引力透镜效应、黑洞等概念阐释得淋漓尽致。我尤其喜欢作者在讲解“等效原理”时,那种巧妙的类比,仿佛让我置身于一个加速上升的电梯之中,切身体验到了引力与加速度之间的等价性。这种体验,远比单纯阅读文字要深刻得多。书中的内容,一步步引导我理解了爱因斯坦是如何从经典物理学的框架中跳脱出来,构建起这个全新的时空观。我被书中关于引力场方程的讨论所吸引,虽然我无法完全掌握其精妙的数学结构,但作者对于方程背后物理意义的解读,让我感受到了理论的强大解释力和预测能力。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的启迪,它让我学会了如何从更宏观、更深刻的层面去审视宇宙。

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这本书的出现,可以说是我在探索宇宙奥秘的旅程中,收获的一份厚礼。我一直以来都对那些能够解释宇宙运行规律的理论感到着迷,而“广义相对论”无疑是其中最令人瞩目的一颗明珠。作者在本书中,以一种非常独特且富有启发性的方式,带领我走进了这个深邃的领域。我欣赏作者的叙事节奏,他不会一开始就抛出过于晦涩的概念,而是循序渐进,从大家熟悉的经典物理学出发,然后巧妙地引出爱因斯坦的革命性思想。书中对于时空几何学的讲解,尤其让我印象深刻。作者没有将自己局限于枯燥的数学推导,而是通过生动的类比,例如一张被物体压弯的橡胶膜,将抽象的时空弯曲具象化,让我对引力有了全新的认识。我非常喜欢书中关于引力场方程的讨论,虽然我无法完全理解其数学上的严谨性,但作者的解释让我看到了这个方程所蕴含的宇宙的“语言”。它不仅仅是物理学的公式,更是描述引力如何作用于时空的精炼表达。我还喜欢书中对于宇宙学模型的介绍,例如宇宙的膨胀、红移现象以及大爆炸理论,这些都让我对宇宙的过去、现在和未来有了更宏观的理解。这本书让我意识到,人类对宇宙的探索,是一个不断挑战认知边界的过程,而广义相对论就是其中一个里程碑。

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我一直对那些能够解释宇宙宏大叙事的理论充满着好奇,而《广义相对论》这本书,可以说是我探索宇宙奥秘道路上的一盏明灯。作者的写作风格,如同一位经验丰富的向导,用他那清晰而富有条理的语言,引领我穿越了广义相对论的迷宫。我尤为欣赏作者在解释时空弯曲时所使用的各种生动形象的比喻,他并没有直接抛出复杂的数学公式,而是通过将时空想象成一张巨大的、能够被物体压弯的“网”,让我瞬间理解了引力并非一种“力”,而是时空几何形状的体现。书中的内容,从对牛顿万有引力理论的简要回顾,到爱因斯坦如何突破经典框架,再到广义相对论如何解释一系列实验现象,每一个环节都衔接得天衣无缝。我喜欢作者在讲解黑洞和引力波时那种令人着迷的描述,他将这些极端现象描绘得既科学严谨,又充满了想象空间。这让我不禁思考,在宇宙的浩瀚尺度下,我们所熟悉的“现实”是否只是冰山一角。这本书不仅仅是对一个物理理论的介绍,更是一次关于我们如何认识宇宙、如何挑战认知的深刻反思。它让我意识到,科学的进步,往往源于对已知边界的不断突破。

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可以说,《广义相对论》这本书,是一次挑战我认知极限的精彩旅程。我一直对那些能够解释宇宙宏大叙事的理论充满敬畏,而广义相对论无疑是其中最令人着迷的之一。作者的写作风格,让我深深着迷。他并没有试图用过于华丽的辞藻来包装科学,而是以一种清晰、逻辑严谨的方式,层层递进地剖析着这个复杂理论。我特别喜欢作者在介绍爱因斯坦的“等效原理”时所做的类比,例如在一个匀加速上升的电梯里,你所感受到的“重力”与在地球上感受到的“重力”是无法区分的。这种巧妙的比喻,瞬间就将抽象的原理具象化,让我对时空弯曲的根源有了更直观的理解。书中对广义相对论方程的引入,虽然我无法完全掌握其推导过程,但作者对于方程背后物理意义的解读,却让我感受到了理论的强大力量。它不仅仅是数学符号的堆砌,更是对宇宙引力本质的精确描述。我非常欣赏作者在书中对一些经典实验的介绍,例如引力透镜效应,它证明了光线确实会受到引力的影响而弯曲,这为广义相对论提供了有力的实验证据。读完这本书,我感觉自己对宇宙的认识,从一个仰望星空的孩子,变成了一个试图理解星空背后规律的求知者。

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我一直对宇宙的奥秘抱有浓厚的兴趣,而《广义相对论》这本书,则是我深入了解宇宙运行机制的一次绝佳机会。作者的写作风格,堪称典范,他能够将一个极其复杂且抽象的物理理论,用一种平实、生动且极具启发性的方式呈现出来。我特别欣赏作者对于“时空”这个概念的讲解,他并没有将其视为一个固定不变的背景,而是巧妙地将其描述为一种可以被物质和能量所影响、弯曲的动态实体。书中的各种类比,例如用一张被重物压弯的橡胶膜来比喻时空弯曲,都极大地帮助我理解了引力并非是一种“力”,而是时空几何形状的一种体现。我喜欢书中对广义相对论方程的介绍,虽然其中的数学推导对我而言有一定挑战,但作者对方程背后物理意义的阐述,让我感受到了理论的优雅和强大。它如同宇宙的“语法”,精确地描述了引力如何塑造宇宙的结构。读完这本书,我感觉自己对宇宙的认识,不再是零散的片段,而是一个更加连贯、更加深刻的整体。它不仅解答了我对宇宙的许多疑问,更重要的是,它教会了我如何去思考宇宙,如何去拥抱那些未知的领域。

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一直以来,“广义相对论”这个词汇就像一个神秘的咒语,在我脑海里回荡,总觉得它蕴含着宇宙最深邃的秘密。翻开这本书,我并没有立刻被复杂的公式和抽象的概念所淹没,相反,作者以一种引人入胜的方式,将我带入了一个全新的视角。它不仅仅是对爱因斯坦革命性理论的阐述,更是一次关于我们如何理解时空、引力和宇宙本身的深度对话。书中的每一个章节都像一扇窗户,让我窥视到宇宙运作的宏伟蓝图。我惊讶于作者如何将如此艰深的物理学原理,通过生动的比喻和恰当的类比,变得如此易于理解。例如,在解释弯曲时空时,作者用了一个非常形象的比喻,让我瞬间明白了引力并非一种“力”,而是时空本身的几何形变。这种循序渐进的讲解方式,让我从最初的敬畏逐渐转变为好奇,再到最终的着迷。我特别喜欢书中间对黑洞和引力波的讨论,那些奇特的现象,在作者的笔下,不再是科幻小说里的情节,而是真实存在的宇宙规律。我开始思考,我们身处的这个平坦、不变的时空,在宇宙的尺度上,是否也隐藏着不为人知的曲折和扭曲。这本书让我重新审视了“现实”的定义,它不再是我们感官所能直接触及的一切,而是隐藏在表象之下的更深刻的结构。读完这本书,我感觉自己仿佛经历了一次心智的洗礼,对宇宙的敬畏之心更加油然而生,同时也对科学探索的魅力有了更深的体会。

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我对《广义相对论》这本书的阅读体验,可以用“豁然开朗”来形容。我一直觉得,我们对重力的理解,总停留在牛顿的“万有引力”层面,总觉得它是一种神秘的力量在起作用。而这本书,则彻底颠覆了我对引力的认知。作者以一种极其平实的语言,却揭示了宇宙最深层的运作机制。我最欣赏的是作者对“时空”这个概念的阐释,他将时空不再视为一个被动的背景,而是能够被物质和能量所影响、弯曲的动态实体。书中的例子,比如地球围绕太阳公转,不再是因为太阳施加了一个看不见的“拉力”,而是因为太阳的质量弯曲了周围的时空,而地球只是沿着弯曲时空中最“直”的路径运动。这种视角转换,对于我来说,是一种思维的革命。我喜欢作者在讲解过程中,反复强调“几何”在物理学中的重要性,这让我看到了数学与物理之间那种深刻的、内在的联系。我也非常喜欢书中关于黑洞的章节,那些被称为“宇宙中最神秘的天体”在作者的笔下,不再是令人望而生畏的存在,而是广义相对论预测下的必然产物,是时空极端弯曲的体现。读完这本书,我感觉自己对宇宙的理解,从一个二维的平面,跃升到了一个三维的立体空间。我开始更加关注那些肉眼看不到的、但却深刻影响着宇宙运行的规律。

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我一直对那些能够将复杂概念转化为易懂语言的作者充满敬意,而《广义相对论》的作者无疑是其中的佼佼者。当我第一次拿到这本书时,我承认自己对内容多少有些畏惧,毕竟“广义相对论”这个名字本身就带着一种高深莫测的气息。然而,从阅读的第一页开始,我的疑虑便烟消云散。作者以一种近乎艺术家的手法,将时空的弯曲、引力的本质以及宇宙的膨胀等概念,描绘得栩栩如生。我特别喜欢书中关于“思想实验”的运用,那些精妙的设想,不仅生动地解释了理论的核心思想,更激发了我深入思考的欲望。比如,在解释惯性参考系和非惯性参考系时,作者巧妙地利用了一个在加速上升电梯中的场景,让我瞬间就理解了等效原理的内涵。这种贴近生活、易于理解的引入方式,极大地降低了理解门槛。更让我惊喜的是,本书并没有止步于对基本原理的介绍,而是进一步探讨了广义相对论在现代宇宙学中的应用,例如黑洞的形成、引力波的探测以及宇宙的演化模型。这些前沿的讨论,让我看到了理论的生命力和不断发展的潜力。读完这本书,我对宇宙的认识不再是碎片化的知识拼凑,而是一个更加连贯、更加深刻的整体。它不仅解答了我长久以来的许多疑问,更重要的是,它教会了我如何去思考宇宙,如何去拥抱未知。

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我读到的最好的一本关于相对论的书

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不够几何

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俞云伟

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不够几何

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算是国内教材的经典了

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