微分几何入门与广义相对论(下)

微分几何入门与广义相对论(下) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787303047031
丛书系列:
图书标签:
  • 广义相对论5
  • 物理
  • 梁灿彬
  • 微分几何
  • 广义相对论
  • 物理数学
  • 数学物理
  • 引力
  • 时空
  • 黎曼几何
  • 张量分析
  • 黑洞
  • 宇宙学
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

《微分几何入门与广义相对论(下)》内容简介: 本书是《微分几何入门与广义相对论》系列的下册,它在第一册的基础上,进一步深入探讨了微分几何在现代物理学,特别是广义相对论中的核心应用与数学基础。本书的结构旨在为读者搭建一座从经典几何概念到现代物理理论的坚实桥梁,重点聚焦于黎曼几何的深度剖析、曲率的物理诠释,以及在广义相对论框架下时空结构的数学描述。 全书内容涵盖了从基础的流形理论到复杂曲率张量的计算与性质,再到爱因斯坦场方程的几何表达与解的分析。我们力求在保持数学严谨性的同时,充分展示这些抽象概念如何精确地描述引力现象。 第一部分:黎曼几何的深化与曲率的物理内涵 本部分将读者带入黎曼几何的核心领域,这是理解广义相对论时空几何的基石。 1. 进阶的流形结构与张量分析 我们首先回顾并深化了微分流形的概念,引入更精细的结构,如向量场、张量场及其在流形上的微分运算。重点讨论外微分(Exterior Differentiation)和微分形式(Differential Forms)的代数与分析性质。通过Hodge星算子和德拉姆上同调(De Rham Cohomology)的初步介绍,展示微分形式在非平凡拓扑空间中的强大描述能力。 2. 联络与测地线 联络(Connection)是定义“平行移动”的关键工具。本书详尽地介绍了仿射联络(Affine Connection)的定义、坐标表示以及其与切丛的几何结构的关系。特别关注黎曼联络(Levi-Civita Connection),证明其唯一性(无挠率且度量兼容),并详细推导其Christoffel符号的计算方法。 测地线(Geodesics)作为流形上“最短路径”的推广,被视为广义相对论中粒子无引力作用下的运动轨迹。我们分析了测地线的定义方程,讨论了其参数化,并探讨了在弯曲时空中测地线偏离的几何意义。 3. 曲率的代数与几何 曲率是衡量时空弯曲程度的核心量。本部分深入剖析了黎曼曲率张量(Riemann Curvature Tensor)。我们将从黎曼曲率的定义(通过平行移动的非闭合性)出发,推导出其代数对称性,包括第一对 Bianchi 恒等式和第二对 Bianchi 恒等式。 随后,我们介绍黎曼曲率的收缩:里奇张量(Ricci Tensor)和里奇标量(Ricci Scalar)。详细阐述这些张量在物理上的意义——里奇张量与物质能量的分布直接相关,而里奇标量则量化了局部时空的平均曲率。 4. 截面曲率与比较几何 为了更直观地理解曲率,本书引入了截面曲率(Sectional Curvature)的概念,解释了它如何描述流形在特定切平面上的弯曲程度。我们还会简要探讨高斯绝妙定理(Theorema Egregium)的现代推广,以及它在曲面理论(二维流形)上的深刻结论,为理解高维时空中的曲率提供直观模型。 第二部分:广义相对论的几何基础与时空结构 在扎实的黎曼几何基础上,本部分将理论核心转向广义相对论的数学框架。 5. 广义相对论的几何表述 广义相对论的核心在于将引力视为时空几何的体现。我们将重新审视爱因斯坦引力场方程(Einstein Field Equations, EFE)$G_{mu u} = frac{8pi G}{c^4} T_{mu u}$ 的几何解释。 爱因斯坦张量 $G_{mu u}$(定义为里奇张量与度规张量的组合)被精确地定义和分析,展示了它是如何通过度规张量 $g_{mu u}$ 及其导数构造出来的,直接体现了时空的弯曲。 同时,对能量-动量张量 $T_{mu u}$ 在黎曼流形上的性质(如协变散度为零 $ abla_mu T^{mu u} = 0$)进行深入分析,这直接对应于能量和动量的守恒律。 6. 时空度规与因果结构 本部分强调度规张量 $g_{mu u}$ 在描述时空几何中的核心作用。我们详细讨论了洛伦兹度规(Lorentzian Metric)的特征(一个负特征值,三个正特征值或反之),以及它如何决定了时空中的因果结构。 我们将分类讨论时空中的曲线类型:类时线(Timelike)、类光线(Null/Lightlike)和类空线(Spacelike)。这些分类是理解事件传播和物理过程的基础。光锥(Light Cones)的概念在每一点时空中被精确构建和分析,展示了局部因果关系的几何表达。 7. 静态与球对称解的几何分析 在引入爱因斯坦方程后,我们将研究一些关键的、具有物理意义的时空解的几何性质。 静态真空解的几何特征:分析度规的条件,例如时间分量的独立性,如何导致时空具有时间平移不变性。 球对称解与史瓦西度规:详细推导并分析史瓦西度规(Schwarzschild Metric)。从几何角度理解该解的奇点($r=0$ 和 $r=2GM/c^2$)的本质——前者是物理奇点,后者是坐标奇点(视界)。深入讨论事件视界的几何属性,以及在视界附近测地线的行为。 本书旨在为读者提供一个严谨、深入且富有几何洞察力的工具集,以应对现代物理学中更复杂的几何挑战,特别是为后续学习更高级的微分几何在规范场论或其他前沿物理中的应用奠定坚实基础。阅读本书需要读者具备扎实的张量分析和基础的微分几何知识。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

第一次翻开《微分几何入门与广义相对论(下)》,我感受到了一种学术的厚重感,它不是那种轻松翻阅的消遣读物,而是需要静下心来,仔细揣摩的知识宝藏。我选择这本书,是因为我一直对物理学中的一些宏大理论充满兴趣,尤其是爱因斯坦的相对论,它颠覆了我对时间和空间的固有认知,让我渴望更深入地了解其背后的数学逻辑。而“微分几何”这个词,则是我理解广义相对论绕不开的门槛。我注意到这本书的排版很工整,公式的 Latex 风格也相当规范,这对于我这种习惯了查阅学术文献的读者来说,是一个好消息。我大致翻阅了一下目录,发现它从基础的微分流形概念开始,逐步深入到曲率、联络等核心内容,最终引向广义相对论的框架。我特别关注了关于“黎曼几何”和“度量张量”的章节,我知道这是理解弯曲时空的关键。我希望作者在讲解这些抽象概念时,能够提供足够详细的推导过程,并且最好能辅以一些物理上的直观类比,帮助我这个半路出家的学习者能够更好地把握精髓。我对于广义相对论如何解释引力、黑洞、引力波等现象尤为期待,希望这本书能让我看到这些现象背后的数学语言,理解宇宙运行的深层规律。

评分

刚拿到《微分几何入门与广义相对论(下)》这本书,我的第一感觉是,它可能是一本需要“慢下来”去品读的书。我一直对宇宙的运行方式以及引力如何作用于时空非常好奇,而广义相对论无疑是理解这一切的基石。但坦白说,我过去接触的一些关于相对论的书籍,常常因为数学的门槛而让我望而却步。因此,这本书的标题,特别是“微分几何入门”的提法,给了我很大的希望,感觉它是在为我这样的读者铺设一条学习的道路。我翻开书,初步浏览了目录,从基本的微分流形概念,到更复杂的曲率张量,再到最终的爱因斯坦场方程,整个逻辑结构安排得非常合理,循序渐进。我尤其期待书中关于“黎曼几何”的讲解,我知道这是描述弯曲时空的关键。我希望作者能够用清晰的语言和恰当的例子,让我理解为什么时空会弯曲,以及这种弯曲又是如何表现为我们所感受到的引力的。作为一本“下”册,我自然期望它能更深入地挖掘广义相对论的精髓,例如它在宇宙学中的应用,或者它与量子力学的潜在联系。我希望通过这本书,我能真正地理解广义相对论的数学框架,以及它所描绘的那个令人着迷的宇宙图景。

评分

坦白讲,我对《微分几何入门与广义相对论(下)》这本书的期待,更多的是一种“破译”的决心。我过去接触过一些关于相对论的科普书籍,但总觉得隔靴搔痒,很多核心的数学框架和物理思想,都只是点到为止,无法深入。而这本书的标题,特别是“微分几何入门”这个前缀,让我看到了可能深入理解相对论的希望。我拿到书后,第一个动作就是去翻看它的前言和目录,看看作者的写作思路和内容安排。从目录上看,章节的划分相当细致,涵盖了曲率、测地线、张量分析等微分几何的关键概念,然后自然而然地过渡到广义相对论中的时空度规、爱因斯坦场方程等内容。我特别留意了关于“协变微分”和“曲率张量”的介绍,这部分内容通常是理解弯曲时空的关键。我知道,要真正理解广义相对论,数学工具是必不可少的,而微分几何正是这套工具的核心。所以,我希望这本书能在这方面给予我足够的指导,让我不再畏惧那些复杂的张量运算。另外,作为一个对宇宙充满好奇的读者,我最期待的是能够从这本书中,看到如何用微分几何的语言来描述引力,如何理解时空为何会弯曲,以及弯曲的时空又是如何影响物质运动的。我希望作者的讲解能够既有严谨的数学推导,又能有清晰的物理解释,最好还能配上一些直观的图示,帮助我这个“非数学专业”的爱好者能够更好地理解。

评分

拿到《微分几何入门与广义相对论(下)》,我首先被它那略显朴素但又不失严谨的书名所吸引。我一直认为,要真正理解一些高深的科学理论,离不开扎实的数学基础。而广义相对论,这个关于引力、时空、宇宙的宏大理论,更是对数学有着极高的要求。因此,“微分几何入门”这个前缀,对我来说,就像是一束光,指引着我通往理解相对论的道路。我翻开书,首先映入眼帘的是密密麻麻的公式和数学符号,这让我感到既熟悉又有些畏惧。但当我仔细阅读作者的文字时,我发现他并非直接抛出复杂的数学构造,而是从一些基本的几何概念出发,逐步引入更抽象的数学工具。我尤其期待书中关于“曲率”的讲解,我知道这是理解时空弯曲的关键,希望作者能用清晰易懂的方式,让我体会到曲率张量是如何描述时空的几何性质的。而且,作为一本“下”册,我预感它会更加深入地探讨广义相对论的核心内容,比如爱因斯坦场方程的意义,以及它如何应用于解释宇宙现象。我希望这本书能够让我不仅掌握计算的技巧,更能理解背后深刻的物理思想。

评分

我得说,拿到这本《微分几何入门与广义相对论(下)》的时候,心里是既期待又有点忐忑的。毕竟,“广义相对论”这四个字,在我脑海里一直都是和爱因斯坦、黑洞、引力波这些宏大概念联系在一起的,感觉离我的日常生活很遥远。但是,我一直对宇宙的好奇心没有熄灭过,所以总想找一本能够让我稍微窥探到其中的奥秘的书。这本书的标题很明确,它不是那种泛泛而谈的科普读物,而是带着“入门”和“下”的字样,这意味着它会比较深入,也可能需要一些铺垫。我翻开书页,首先看到的是大量的数学符号和公式,这让我有点头疼,因为我的数学功底只能说是“尚可”,远远算不上“精通”。但是,再往下看,发现作者似乎很注重概念的阐述,一些抽象的几何概念,比如流形、切空间,他都尝试用一些形象的比喻来解释。我尤其对作者在介绍曲率张量的部分印象深刻,他没有一开始就抛出复杂的张量表达式,而是先从二维曲面上的曲率讲起,然后逐步推广到高维空间,这种循序渐进的方式让我感觉没那么难以理解。虽然我还没来得及仔细研读每一页,但从初步的翻阅来看,作者似乎是想搭建一个从基础微分几何到广义相对论的桥梁。我个人特别希望,书的后面部分能够更详细地讲解爱因斯坦场方程的推导过程,以及如何利用它来描述引力现象。因为,这绝对是广义相对论最核心的部分了。

评分

这本书《微分几何入门与广义相对论(下)》拿在手里,有一种沉甸甸的学术感,不是那种速食的知识,而是需要投入时间和精力去慢慢消化的。我选择这本书,是因为我一直对宇宙的奥秘充满了好奇,而广义相对论无疑是理解宇宙运行规律的最重要的理论之一。然而,要理解广义相对论,绕不开微分几何这个强大的数学工具。所以我一直寻找一本能够将这两者有机结合的书籍。当我翻开目录,看到从微分流形的构造,到度量张量的性质,再到曲率张量的计算,最后引申到爱因斯坦场方程的建立,整个逻辑线索非常清晰,让我对这本书的信心倍增。我特别关注到关于“协变微分”和“张量分析”的部分,我知道这是深入理解弯曲时空的关键。我希望作者在讲解这些抽象概念时,能够提供足够详实的推导过程,并且最好能穿插一些实际的例子,比如在描述引力现象时,如何运用这些数学工具。我更期待的是,这本书能够让我不仅仅停留在数学公式的层面,更能理解这些公式背后所蕴含的深刻物理图像,例如时空是如何弯曲的,以及这种弯曲如何影响物质的运动。

评分

手里捧着《微分几何入门与广义相对论(下)》,我心里暗自窃喜,感觉自己终于要踏入一个一直以来都让我感到神秘而又向往的领域了。我一直对物理学,特别是爱因斯坦的相对论,有着浓厚的兴趣,但总觉得自己的数学功底不足以支撑我深入理解。而这本书,恰好打通了“微分几何”和“广义相对论”之间的关节,让我觉得这可能是为我量身定做的。我打开书,首先被其清晰的目录结构所吸引,它似乎将复杂的理论分解成了一个个易于理解的模块。我注意到,从基础的流形概念,到度量张量、黎曼曲率,再到爱因斯坦场方程,整个脉络梳理得非常清晰。我特别期待书中关于“测地线”的介绍,我知道这是在弯曲时空中描述自由落体运动的轨迹,也是理解引力作用的物理图像。我希望作者能够通过生动的例子,让我不仅仅是记住公式,更能理解公式背后的物理意义。而且,作为一本“下”册,我预期它会承接“上”册的内容,可能会有一些回顾和铺垫,然后更深入地探讨广义相对论的一些前沿话题,比如黑洞的物理性质,或者引力波的探测原理。我对这本书的期望很高,希望它能帮助我跨越数学的鸿沟,真正领略到广义相对论的博大精深。

评分

阅读《微分几何入门与广义相对论(下)》这本书,对我而言,更像是一次系统性的“智力探险”。我长久以来都对爱因斯坦的广义相对论充满敬畏,但总觉得那背后的数学语言过于晦涩,难以企及。而本书的出现,恰好填补了我在这方面的空白,因为它明确指出了“微分几何入门”是理解相对论的钥匙。我拿到书后,并没有急于一口气读完,而是带着一种探索的心态,逐页细读。我惊喜地发现,作者在讲解诸如“流形”、“切空间”等抽象概念时,并没有回避数学的严谨性,但同时又巧妙地运用了类比和图示,使得这些概念不再那么难以理解。我特别关注了书中关于“度量张量”的部分,我知道它是刻画时空几何性质的核心工具,希望作者能够详细阐述它的作用,以及它如何与物质能量分布联系起来。而且,作为一本“下”册,我期待它能够更深入地探讨爱因斯坦场方程的含义,以及如何利用它来解决一些实际的物理问题,例如黑洞的性质,或者引力波的产生机制。总而言之,我希望这本书能够成为我从“仰望”广义相对论到“理解”广义相对论的坚实桥梁。

评分

我拿到《微分几何入门与广义相对论(下)》这本书的时候,脑海里 immediately 闪过一个念头:这不仅仅是一本书,更像是一张通往未知宇宙的藏宝图。我过去对物理学的热情,很大程度上是被那些充满想象力的理论所点燃,但往往在尝试深入了解时,就被数学的壁垒挡住了。尤其是广义相对论,它描绘的那个弯曲的时空,既令人着迷,又让人望而却步。因此,当我看到这本书的名字,尤其是“微分几何入门”这个前缀时,我感觉终于有了一丝希望。我迫不及待地翻开书页,首先映入眼帘的是密密麻麻的公式和符号,这让我稍微有些紧张,但我强迫自己继续往下看。我惊喜地发现,作者在介绍每一个概念时,都尽可能地从直观的角度出发,比如在讲解流形的时候,他没有直接给出抽象的定义,而是先从我们熟悉的欧几里得空间开始,然后逐步引入拓扑空间的概念,再到最后的微分流形。这种循序渐进的讲解方式,让我感觉那些曾经令我望而生畏的数学概念,似乎也变得触手可及了。我尤其期待书中关于“曲率”的讲解,我知道它是理解时空弯曲的关键,希望作者能够用清晰的语言和恰当的例子,让我真正理解为什么引力会被描述为时空的弯曲。

评分

这本书,我拿在手里,沉甸甸的,比我想象的要厚实不少。封面设计倒是挺简洁大方的,白底黑字,透着一股严谨的气息。我之所以选择它,主要是被“微分几何入门”和“广义相对论”这两个词吸引了。虽然我自认数学基础还算扎实,但对于这两个听起来就很高深的领域,总有一种跃跃欲试又略带敬畏的感觉。拿到书后,我迫不及待地翻开第一页,想看看作者是怎么把我引入这个奇妙世界的。初步扫了一眼目录,章节的划分逻辑清晰,从基础概念到更复杂的理论,循序渐进的感觉很不错。我尤其关注了关于黎曼几何和度量张量的部分,这部分通常是理解广义相对论的关键。希望这本书能够深入浅出地讲解这些概念,让我这个初学者能够领略到它们的魅力,而不是被一堆晦涩的公式吓退。当然,作为一本“下”册,我也知道它必然承接了“上”册的内容,所以对于“上”册的读者来说,这必然是知识体系的延续和深化。我个人希望,作者在回顾“上”册重点的同时,能够用更直观的例子或类比来帮助读者巩固基础,然后再逐步引申到“下”册更具挑战性的内容。总而言之,我对这本书的期望很高,希望它能成为我探索微分几何和广义相对论之路上的良师益友。

评分

梁老师我想你……

评分

梁老师我想你……

评分

梁老师我想你……

评分

梁老师我想你……

评分

梁老师我想你……

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有