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當(dāng)前位置: 首頁出版圖書科學(xué)技術(shù)自然科學(xué)數(shù)學(xué)微分幾何入門與廣義相對論(上中下全三冊)

微分幾何入門與廣義相對論(上中下全三冊)

微分幾何入門與廣義相對論(上中下全三冊)

定 價:¥346.00

作 者: 梁燦彬 周彬
出版社: 中國科技出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰?/td>
叢編項:
標(biāo) 簽: 暫缺

ISBN: 9786030000333 出版時間: 2019-12-01 包裝: 平裝-膠訂
開本: 16開 頁數(shù): 字數(shù):  

內(nèi)容簡介

  《上冊》:本書(上冊)共10章。前5章講授微分幾何入門知識,第6章以此為工具剖析狹義相對論,第7~10章介紹廣義相對論的基本內(nèi)容。本書強調(diào)低起點(大學(xué)物理系本科2~3年級水平),力求化難為易,深入淺出,為降低難度采取了多種措施。本書適用于物理系高年級本科生、研究生和物理工作者,特別是相對論研究者。不關(guān)心相對論而想學(xué)習(xí)近代微分幾何的讀者也可把本書前5章作為入門階梯。《中冊》:本書中冊包含4章(第11-14章)和6個附錄(附錄B~G)。第11~13章依次介紹時空的整體因果結(jié)構(gòu)、漸近平直時空和Kerr-Newman黑洞,第14章詳細講述與參考系有關(guān)的各種問題,包括時空的3 1分解。附錄B和C分別簡介量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和幾何相,附錄D和E分別介紹能量條件和奇性定理,附錄F講述微分幾何很重要的Frobenius定理,附錄G則用微分幾何語言比較詳細地討論了李群和李代數(shù)的知識,并專辟一節(jié)介紹對物理學(xué)特別重要的洛倫茲群和洛倫茲代數(shù)。本冊仍然貫徹上冊深入淺出的寫作風(fēng)格,為降低讀者閱讀難度采取了多種措施。本書適用于物理系高年級本科生、碩博士研究生和物理工作者,特別是相對論研究者。《下冊》:本書下冊包含兩章(第15及16章)和三個附錄(附錄H,I,J)第15章講授拉氏和哈氏理論,第16章介紹黑洞(熱)力學(xué),包括傳統(tǒng)(穩(wěn)態(tài))黑洞熱力學(xué)及其后續(xù)發(fā)展,特別是比較詳細地講解了(弱)孤立視界和動力學(xué)視界等重要概念,并對近代有關(guān)文獻的許多公式給出了詳細的推證,附錄H講授Noether定理的證明(包括用幾何語言和坐標(biāo)語言的證明)以及有關(guān)問題(例如正則能動張量),附錄I講授對理論物理工作者非常有用的主纖維叢和伴纖維叢,并著意于這些數(shù)學(xué)知識與物理應(yīng)用之間的“架橋”工作。附錄J介紹德西特時空和反德西特時空本冊仍然貫徹上冊深入淺出的寫作風(fēng)格,為降低難度采取了多種措施。本書適用于物理系高年級本科生、碩博上研究生和物理工作者,特別是相對論研究者。

作者簡介

暫缺《微分幾何入門與廣義相對論(上中下全三冊)》作者簡介

圖書目錄

《上冊》:
第二版前言
版前言
第1章 拓撲空間簡介
§1.1 集論初步
§1.2 拓撲空間
§1.3 緊致性[選讀]
習(xí)題
第2章 流形和張量場
§2.1 微分流形
§2.2 切矢和切矢場
2.2.1 切矢量
2.2.2 流形上的矢量場
§2.3 對偶矢量場
§2.4 張量場
§2.5 度規(guī)張量場
§2.6 抽象指標(biāo)記號
習(xí)題
第3章 黎曼(內(nèi)稟)曲率張量
§3.1 導(dǎo)數(shù)算符
§3.2 矢量場沿曲線的導(dǎo)數(shù)和平移
3.2.1 矢量場沿曲線的平移
3.2.2 與度規(guī)相適配的導(dǎo)數(shù)算符
3.2.3 矢量場沿曲線的導(dǎo)數(shù)與沿曲線的平移的關(guān)系
§3.3 測地線
§3.4 黎曼曲率張量
3.4.1 黎曼曲率的定義和性質(zhì)
3.4.2 由度規(guī)計算黎曼曲率
§3.5 內(nèi)稟曲率和外曲率
習(xí)題
第4章 李導(dǎo)數(shù)、Killing場和超曲面
§4.1 流形間的映射
§4.2 李導(dǎo)數(shù)
§4.3 Killing矢量場
§4.4 超曲面
習(xí)題
第5章 微分形式及其積分
§5.1 微分形式
§5.2 流形上的積分
§5.3 Stokes定理
§5.4 體元
§5.5 函數(shù)在流形上的積分,Gauss定理
§5.6 對偶微分形式
§5.7 用標(biāo)架計算曲率張量【選讀】
習(xí)題
第6章 狹義相對論
§6.1 4維表述基礎(chǔ)
6.1.1 預(yù)備知識
6.1.2 狹義相對論的背景時空
6.1.3 慣性觀者和慣性系
6.1.4 固有時與坐標(biāo)時
6.1.5 時空圖
6.1.6 狹義相對論與非相對論時空結(jié)構(gòu)的對比
§6.2 典型效應(yīng)分析
6.2.1 “尺縮”效應(yīng)
6.2.2 “鐘慢”效應(yīng)
6.2.3 孿子效應(yīng)(孿子佯謬)
6.2.4 車庫佯謬
§6.3 質(zhì)點運動學(xué)和動力學(xué)
§6.4 連續(xù)介質(zhì)的能動張量
§6.5 理想流體動力學(xué)
§6.6 電動力學(xué)
6.6.1 電磁場和4電流密度
6.6.2 麥?zhǔn)戏匠?br />6.6.3 4維洛倫茲力
6.6.4 電磁場的能動張量
6.6.5 電磁4勢及其運動方程,電磁波
6.6.6 光波的多普勒效應(yīng)
……
第7章 廣義相對論基礎(chǔ)
第8章 愛因斯坦方程的求解
第9章 施瓦西時空
第10章 宇宙論
附錄A 幾何與非幾何單位制的轉(zhuǎn)換
慣例與符號
參考文獻
索引
《下冊》:
下冊前言
第15章 廣義相對論的拉氏和哈氏形式
§15.1 拉氏理論
15.1.1 有限自由度系統(tǒng)的拉氏理論
15.1.2 經(jīng)典場論的拉氏形式
15.1.3 廣義相對論的拉氏形式
§15.2 有限自由度系統(tǒng)的哈氏理論
15.2.1 有限自由度正規(guī)系統(tǒng)的哈氏理論
15.2.2 有限自由度約束系統(tǒng)的哈氏方程
15.2.3 初級約束和次級約束
15.2.4 L不舍q1的特別情況
§15.3 有限自由度拉、哈氏理論的幾何表述[選讀]
15.3.1 Legendre變換
15.3.2 從拉氏角度看約束
§15.4 經(jīng)典場論的哈氏形式
15.4.1 哈氏理論離不開3 1分解
15.4.2 從拉氏場論到哈氏場論
15.4.3 約束系統(tǒng)的例子——麥?zhǔn)侠碚摰墓闲问?br />§15.5 廣義相對論的哈氏形式
§15.6 張量密度【選讀】
§15.7 辛幾何及其在哈氏理論的應(yīng)用【選讀】
15.7.1 辛幾何簡介
15.7.2 類約束系統(tǒng)
15.7.3 作為類約束系統(tǒng)的電磁場
15.7.4 作為類約束系統(tǒng)的引力場
15.7.5 約化位形空間
§15.8 從幾何動力學(xué)到聯(lián)絡(luò)動力學(xué)——Ashtekar新變量理論簡介【選讀】
習(xí)題
第16章 孤立視界、動力學(xué)視界和黑洞(熱)力學(xué)
§16.1 傳統(tǒng)黑洞熱力學(xué)及其不足
16.1.1 傳統(tǒng)黑洞熱力學(xué)與Killing視界
16.1.2 廣義熱力學(xué)第二定律
16.1.3 事件視界的局限性及其帶來的問題
§16.2 類光測地線匯及其Raychaudhuri方程
§16.3 類光超曲面上的Raychaudhuri方程
16.3.1 超曲面的某些數(shù)學(xué)知識
16.3.2 類光超曲面上的類光法矢場
16.3.3 類光超曲面上的Raychaudhuri方程
§16.4 陷俘面與表觀視界
16.4.1 陷俘面
16.4.2 表觀視界
§16.5 弱孤立視界及其第零、定律
16.5.1 非漲視界
16.5.2 弱孤立視界和孤立視界
16.5.3 弱孤立視界第零定律
16.5.4 弱孤立視界和孤立視界的對稱性
16.5.5 弱孤立視界定律
§16.6 弱孤立視界的進一步討論[選讀]
16.6.1 類光超曲面上的適配“面元
16.6.2 “度規(guī)”和適配“面元”的廣義逆
16.6.3 弱孤立視界上的無限小對稱性
16.6.4 角動量兩個公式的證明
§16.7 動力學(xué)視界及其力學(xué)定律
16.7.1 動力學(xué)視界
16.7.2 被分層類空面的某些幾何關(guān)系
16.7.3 動力學(xué)視界的面積平衡定律
16.7.4 角動量為零時的定律
16.7.5 角動量平衡方程
16.7.6 定律的積分形式
16.7.7 黑洞熱力學(xué)定律還是黑洞力學(xué)定律?
習(xí)題
附錄H 時空對稱性與守恒律(Noether定理)
§H.1 用幾何語言證明定理
§H.2 正則能動張量
§H.3 關(guān)于用坐標(biāo)語言的證明
附錄1 纖維叢及其在規(guī)范場論的應(yīng)用
§I.1 主纖維叢
I.1.1 主叢的定義和例子
I.1.2 主叢上的基本矢量場
……
附錄J 德西特時空和反德西特時空
參考文獻
下冊索引

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