《從零學(xué)相對論》由梁燦彬、曹周鍵所著,本書雖然力求易懂,卻并非科普著作,因為書中出現(xiàn)許多公式,要求讀者有起碼的一點微積分知識。書中對許多問題的深入細(xì)致、追根問底式的討論也完全不是科普書的味道。書名《趣味相對論》容易被誤解為科普書,所以后來放棄。本書共有9章,前5章講狹義相對論,后4章講廣義相對論,都是從零開始,所以書名改為《從零學(xué)相對論》,可作為我國高等學(xué)校物理學(xué)類、天文學(xué)類各專業(yè)本科生及研究牛的廣義相對論課程教材,亦可供有關(guān)的科學(xué)研究人員和教師參考。各行各業(yè)的相對論愛好者(及優(yōu)秀高中生)只要稍有微積分初步知識都可將《從零學(xué)相對論》選作從零起學(xué)習(xí)相對論的入門讀物。
目錄: 第1章狹義相對論的引入 1.1相對性原理 1.2麥克斯韋電磁理論的挑戰(zhàn) 1.3洛倫茲變換 第1章習(xí)題 第2章學(xué)一點點幾何 2.1線元與幾何 2.2閔氏幾何 2.3球面幾何 2.4曲率 2.5 測地線 第2章習(xí)題 第3章相對論的幾何表述 3.1世界線和時空圖 3.2慣性觀者、參考系和坐標(biāo)系 3.3光速不變的4維表述 3.4 固有時與坐標(biāo)時的區(qū)別和聯(lián)系 3.5 時空圖中的坐標(biāo)軸 3.6時序和因果關(guān)系 3.7何謂幾何語言?何以要用幾何語言? 第3章習(xí)題 第4章趣味運動學(xué)效應(yīng) 4.1尺縮效應(yīng)和車庫佯謬 4.1.1 尺縮效應(yīng) 4.1.2車庫佯謬 4.2鐘慢效應(yīng) 4.2.1通常的鐘慢效應(yīng) 4.2.2用洛倫茲變換討論尺縮鐘慢[選讀] 4.2.3不同比鐘方式有不同結(jié)果 4.2.4多晉勒頻移 4.2.5鐘慢尺縮效應(yīng)的實驗驗證 4.3雙子效應(yīng)(佯謬) 4.3.1雙子效應(yīng)的戲劇性描述 4.3.2雙子效應(yīng)的幾何剖析 4.3.3雙子“悖論”的長期論戰(zhàn) 4.3.4雙子效應(yīng)的實驗驗證 4.4高速物體的視覺形象 4.5用幾何語言導(dǎo)出洛倫茲變換[選讀] 第4章習(xí)題 第5章相對論質(zhì)點力學(xué) 5.1動量和動量守恒 5.2力的定義 5.3 動能 5.4能量和能量守恒 5.5對“質(zhì)能相當(dāng)性”的述評 5.6結(jié)合能和質(zhì)量虧損 5.7質(zhì)能動關(guān)系式 5.8光子及其能量和動量 5.9質(zhì)點為何必須亞光速? 第5章習(xí)題 第6章廣義相對論初步 6.1 引力的實質(zhì)是時空的彎曲 6.2彎曲時空的物理定律 6.3等效原理 6.4潮汐力與測地偏離 6.5愛因斯坦場方程 第7章恒星演化和黑洞 7.1 引力是天體物理學(xué)的主角 7.2恒星演化 7.2.1恒星的形成紅巨星 7.2.2白矮星 7.2.3中子星 7.2.4超新星 7.2.5脈沖星 7.3奇點、視界和黑洞 7.4黑洞無毛定理 7.5黑洞的搜尋 第8章史瓦西時空 8.1史瓦西真空解 8.2廣義相對論的實驗驗證 8.3引力鐘慢和引力紅移 8.3.1引力鐘慢效應(yīng) 8.3.2引力紅移 8.4水星近日點進(jìn)動 8.5星光偏轉(zhuǎn) 8.5.1理論預(yù)言值和日全食觀測 8.5.2用星光偏轉(zhuǎn)檢驗引力理論[選讀] 8.5.3牛頓引力論對星光偏角的推導(dǎo)[選讀] 8.5.4雷達(dá)回波的時間延緩[選讀] 8.6相對論在GPS(全球定位系統(tǒng))中的應(yīng)用 8.7史瓦西時空的最大延拓 8.7.1奇點和奇性 8.7.2克魯斯科爾坐標(biāo)系 8.7.3克魯斯科爾最大延拓 8.7.4黑洞、白洞和視界 8.8伯克霍夫定理 8.9恒星的引力坍縮和史瓦西黑洞 第9章蟲洞和時間機器 9.1嵌入圖 9.2 蟲洞 9.2.1史瓦西蟲洞 9.2.2可穿越蟲洞 9.3時間機器 9.3.1把蟲洞轉(zhuǎn)化為時間機器 9.3.2弒母悖論 9.3.3物理學(xué)允許時間機器嗎? 附錄A單位制、量綱和公式轉(zhuǎn)換 A.1單位制基本知識 A.1.1基本單位和導(dǎo)出單位 A.1.2量綱式和量綱 A.2幾何單位制 A.2.1幾何單位制 A.2.2幾何單位制公式轉(zhuǎn)換為國際單位制公式 習(xí)題答案 參考文獻(xiàn) 索引
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