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广义相对论入门 爱因斯坦的相对论已诞生一百多年,其所有预言都与实验一致,爱因斯坦当初关于引力波的预言,也在2015年被实验证实。广义相对论的影响已扩展到物理学的各个分支。爱因斯坦大统一的想法(引力和电磁的统一)虽然没有成功,但是促进了非阿贝尔规范场的诞生,也促进了粒子物理大统一的思想。广义相对论也发展到了超引力、弦理论,虽然后者到目前为止与实验验证还有相当的距离。二十一世纪,我们迎来了宇宙学的高光时代。对宇宙深入而精确的观测为我们了解未知世界打开了一扇大门,重大的物理学突破正在孕育之中。广义相对论作为所有这些研究的理论基础,不再是当初曲高和寡的高深理论,已经成为大学物理本科教育的基础课。 作者在浙江大学从事多年本科生广义相对论的教学工作。市面上关于广义相对论的学术名著和优秀教材不少,一般篇幅很长,不适合32学时的教学,于是作者结合自己的教学整理了这本小册子。 要理解广义相对论,首先要熟悉狭义相对论,第1章简述了狭义相对论的一些结论,这对后面章节的学习很重要,但光是这些是不够的,读者还需要阅读相关专门的书籍。此外,需要学习稍微抽象点的数学。就如同爱因斯坦所言:如果要更加深入地了解各种联系,那就必须用另外一些离直接经验领域较远的概念来代替这些概念。这会让刚接触的同学感觉有些不适应。作者在书中相对来说花了较大的篇幅介绍数学概念,希望使欧几里得空间到黎曼空间的过渡平缓一点。书中在尽可能的条件下类比经典力学的处理方式,让广义相对论和经典力学在形式上达成统一。 本书适合修完物理系其它科目的本科高年级同学和低年级研究生,或者掌握大学物理基础知识、微积分和线性代数的其他人员参考使用(部分小节超出了本科教学要求,以星号标记)。
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