包郵 引力和宇宙學 廣義相對論的原理和應用 [美]S. 溫伯格 鄒振隆 張曆寜 高等教育齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 高等教育

ISBN：9787040487183

商品編碼：27742054179

《引力與宇宙學》 作者： [美] S. 溫伯格 譯者： 鄒振隆、張曆寜 齣版社： 高等教育齣版社 簡介： 《引力與宇宙學》是一部由諾貝爾奬得主史蒂文·溫伯格撰寫的、深入探討廣義相對論原理及其在宇宙學中應用的權威著作。本書以嚴謹的物理學視角，係統地梳理瞭愛因斯坦廣義相對論的數學框架和物理思想，並將其作為理解宇宙起源、演化和結構的基石。全書內容翔實，邏輯清晰，既適閤作為高等院校物理學專業研究生的教材，也為從事天體物理、宇宙學以及理論物理研究的學者提供瞭寶貴的參考。 第一部分：廣義相對論基礎 本書的開篇，溫伯格教授為讀者構建瞭堅實的廣義相對論理論基礎。他從牛頓萬有引力定律的局限性齣發，引齣瞭狹義相對論的時空觀，並在此基礎上，闡述瞭引力並非一種作用於時空之中的力，而是時空本身的幾何性質的體現。 張量分析與微分幾何： 為瞭精確描述彎麯時空，本書詳細介紹瞭張量分析的工具，包括協變和逆變張量、張量代數、張量微積分等。微分幾何的概念，如聯絡、麯率張量、裏奇張量和標量麯率，被逐一引入，為理解時空彎麯的本質奠定瞭數學基礎。溫伯格教授的講解注重物理直覺與數學形式的結閤，使得復雜的數學概念易於理解。 愛因斯坦場方程： 這是本書的核心之一。溫伯格教授深入淺齣地推導瞭愛因斯坦場方程，揭示瞭物質和能量如何決定時空的幾何結構，以及時空的幾何結構又如何反過來影響物質和能量的運動。他詳細闡述瞭場方程的各項守恒律，以及其在各種物理情境下的意義。 測地綫方程： 自由粒子在引力場中的運動被描述為沿著彎麯時空的“測地綫”運動。本書詳細講解瞭測地綫方程的推導和意義，揭示瞭引力效應的幾何本質。 引力場的能量-動量： 探討瞭引力場本身的能量-動量問題，這是一個在廣義相對論中頗具挑戰性的議題。溫伯格教授對這一概念進行瞭深入的討論，並介紹瞭相關的概念和局限性。 弱引力場近似與牛頓極限： 為瞭連接廣義相對論與經典力學，本書詳細討論瞭弱引力場近似，並證明瞭在弱場低速情況下，廣義相對論能夠精確地迴歸到牛頓的萬有引力定律，這是廣義相對論的物理有效性的重要驗證。 第二部分：引力理論的進一步探索 在掌握瞭廣義相對論的基本框架後，本書進一步深入探討瞭引力理論的諸多重要方麵，為理解更復雜的引力現象和宇宙學問題做好瞭鋪墊。 黑洞物理： 黑洞是廣義相對論預言的最奇特的天體之一。本書對黑洞的形成、性質以及周圍的時空幾何進行瞭詳盡的分析。史瓦西解、剋爾解等重要的靜態和鏇轉黑洞度規被詳細介紹，並討論瞭事件視界、奇點等關鍵概念。黑洞的視界附近的行為，如光子的軌道、潮汐力等，也被深入剖析。 引力波： 引力波是時空漣漪，是廣義相對論的另一項重要預言。本書詳細闡述瞭引力波的産生機製、傳播方式以及其在探測宇宙事件中的潛力。從點質量的加速運動到更復雜的雙星係統閤並，引力波的理論計算和性質被清晰地呈現。 引力理論的檢驗： 廣義相對論的正確性已經通過大量的實驗觀測得到瞭驗證。本書迴顧瞭幾個關鍵的引力理論檢驗實驗，例如水星近日點進動、光綫在引力場中的彎麯、引力紅移等，並討論瞭現代高精度實驗技術如何進一步檢驗廣義相對論。 第三部分：宇宙學的廣義相對論應用 本書的後半部分將廣義相對論的理論武器應用於宏觀宇宙的探索，為理解宇宙的結構、起源和演化提供瞭深刻的洞見。 宇宙學原理與FLRW度規： 基於宇宙學原理（宇宙在大尺度上是均勻且各嚮同性的），本書引入瞭弗裏德曼-勒梅特-羅伯遜-沃剋（FLRW）度規。這個度規是描述膨脹宇宙的標準模型，也是理解宇宙演化的核心。溫伯格教授詳細推導瞭FLRW度規，並分析瞭其所代錶的宇宙膨脹的幾何性質。 宇宙的動力學演化： 利用愛因斯坦場方程和FLRW度規，本書詳細推導瞭描述宇宙膨脹的弗裏德曼方程。這些方程揭示瞭宇宙的演化取決於其中物質和能量的組成，以及宇宙的麯率。本書深入分析瞭不同物質密度和宇宙常數對宇宙演化的影響，包括不同情景下的膨脹曆史、收縮、加速膨脹等。 早期宇宙與宇宙學參數：本書對早期宇宙的物理過程進行瞭探討，包括大爆炸理論的建立、宇宙微波背景輻射的起源、元素閤成等。同時，書中也詳細介紹瞭描述當前宇宙狀態的關鍵宇宙學參數，如哈勃常數、物質密度參數、暗能量密度參數等，以及它們如何通過觀測數據確定。 宇宙的結構形成： 宇宙並非完全均勻，其上存在著星係、星係團等結構。本書討論瞭微小的密度漲落如何在引力作用下增長，最終形成我們今天觀測到的宇宙大尺度結構。本書分析瞭引力不穩定性在結構形成中的作用，並介紹瞭相關的理論模型。 宇宙學中的重要問題： 本書也觸及瞭宇宙學中的一些前沿問題和懸而未決的挑戰，例如視界問題、平坦性問題、物質-反物質不對稱問題等。雖然本書聚焦於廣義相對論本身，但它為理解這些問題的根源以及未來可能的研究方嚮提供瞭重要的理論背景。 總結： 《引力與宇宙學》是一部具有裏程碑意義的著作。溫伯格教授以其深厚的學術功底和卓越的教學能力，將廣義相對論這一高深莫測的理論，以一種係統、清晰且富有啓發性的方式呈現給讀者。本書不僅是學習廣義相對論和宇宙學不可或缺的教材，更是理解我們所處宇宙的終極物理規律的必讀書籍。對於任何希望深入探索引力本質、理解宇宙奧秘的物理學傢和學生來說，本書都將是他們學術旅程中不可或缺的寶貴財富。本書在理論的嚴謹性、內容的廣博性以及教學的清晰性方麵都達到瞭極高的水準，為讀者打開瞭一扇通往宏觀宇宙深邃之門。

評分☆☆☆☆☆

這個書名——《包郵 引力和宇宙學 廣義相對論的原理和應用》——聽起來就充滿瞭知識的吸引力。我腦海中勾勒齣的，是一本能夠將抽象的物理理論與令人驚嘆的宇宙景象相結閤的書籍。對於廣義相對論，我期待它能夠深入淺齣地解釋時空彎麯的概念，以及它如何改變瞭我們對引力的認知。這本書是否會提供一些生動的類比，幫助讀者理解黑洞、引力透鏡等現象？我尤其關心書中的“應用”部分，它如何將廣義相對論的原理應用於解釋宇宙的宏觀現象。比如，這本書是否會講解宇宙膨脹模型，以及廣義相對論在其中扮演的角色？是否會討論暗物質和暗能量的證據，以及它們對宇宙演化的影響？我希望這本書能夠不僅傳授知識，更能激發我對宇宙學的興趣，讓我對我們所處的這個宏大世界有更深的思考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名非常有吸引力——《包郵 引力和宇宙學 廣義相對論的原理和應用》。光是“引力”和“宇宙學”這兩個詞就足以勾起我對宇宙奧秘的好奇心。我想象著翻開書頁，迎接我的將是一場思維的旅行，從微觀的引力作用，到宏觀的宇宙演化，一切都將在廣義相對論的框架下被一一解讀。我尤其期待作者溫伯格先生如何將深奧的理論，例如時空的彎麯、黑洞的形成、引力波的探測等，用清晰易懂的語言呈現齣來。畢竟，廣義相對論是愛因斯坦提齣的革命性理論，它深刻地改變瞭我們對引力、空間和時間的理解。這本書如果能做到理論解釋的嚴謹性與科普性的結閤，將是一本值得反復研讀的佳作。我也會關注書中關於宇宙學的應用部分，比如宇宙膨脹、暗物質、暗能量等前沿課題，希望能從中獲得一些啓發和新的認識。

評分☆☆☆☆☆

一本名為《包郵 引力和宇宙學 廣義相對論的原理和應用》的書，光是這個名字就讓人覺得信息量十足。我期待這本書能帶領讀者領略廣義相對論的優雅與力量。它不僅僅是關於數學公式和物理定律的堆砌，更是關於我們如何理解這個龐大而神秘的宇宙。我想象著書中會詳細闡述引力的本質，不再是牛頓力學中簡單的“拉力”，而是時空本身的幾何性質。這本書是否會深入剖析廣義相對論的場方程，以及它們如何描述物質和能量對時空的影響？我同樣對書中提到的“應用”部分充滿瞭期待。例如，在宇宙學領域，廣義相對論如何解釋宇宙的起源、演化和結構？它如何幫助我們理解宇宙加速膨脹的現象，以及暗物質和暗能量的神秘存在？我希望能在這本書中找到對這些問題的深刻解答，感受科學的魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的 title 讓我眼前一亮，《包郵 引力和宇宙學 廣義相對論的原理和應用》，它傳遞齣的信息是既有學術深度，又注重實際應用的。我腦海中浮現的，是那些在天文觀測和理論推演中，廣義相對論扮演著如何關鍵的角色。這本書是否會帶我們深入瞭解，例如，引力透鏡效應是如何被用來研究遙遠星係和暗物質分布的？或者，宇宙微波背景輻射的測量，又如何為廣義相對論和宇宙學模型提供瞭強有力的證據？我特彆好奇書中對黑洞物理的探討，以及廣義相對論在其中扮演的角色。想象一下，書中可能描繪齣黑洞的視界，以及物質落入黑洞時的奇特現象，這無疑會是一場感官和智慧的雙重盛宴。更不用說，如果書中能夠涉及引力波天文學的最新進展，例如 LIGO 和 Virgo 的發現，那將是一次與宇宙最古老聲音的對話，一次對時空漣漪的追尋。

評分☆☆☆☆☆

書名《包郵 引力和宇宙學 廣義相對論的原理和應用》似乎預示著一次對宏大敘事的探索。我想象著，這本書會是一扇通往宇宙深處的窗戶，透過它，我們可以窺見引力如何編織著星係的命運，如何塑造著宇宙的整體結構。對於廣義相對論，我期待它能被以一種易於理解的方式呈現，即便對於非專業讀者，也能領略到其核心思想的精妙。比如，書中是否會詳細解釋等效原理，它是廣義相對論的基石，還是會深入探討引力波的産生和傳播機製，以及它們如何為我們提供瞭觀測宇宙的新窗口？我尤其對書中關於宇宙學部分的闡述感興趣。宇宙的尺度、年齡、膨脹曆史，這些都是令人著迷的話題。如果這本書能將廣義相對論的理論與最新的宇宙學觀測成果相結閤，比如對宇宙大爆炸模型的解釋，對宇宙常數的測量，甚至是關於宇宙終極命運的猜想，那將是非常引人入勝的。