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俞允强 著

图书标签:

• 广义相对论
• 相对论
• 引力
• 物理学
• 天体物理学
• 宇宙学
• 时空
• 黑洞
• 引力波
• 科学

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301033173

版次：2

商品编码：10592753

包装：平装

丛书名： 北京大学物理学丛书

开本：32开

出版时间：1997-02-01

用纸：胶版纸

页数：177

字数：160000

正文语种：中文

内容简介

《广义相对论引论（第2版）》是学习广义相对论的入门书，书中简明扼要地讲述了广义相对论的基本理论，并侧重地介绍了广义相对论近期的发展。
《广义相对论引论（第2版）》共分八章，内容包括仿射空间中的张量分析、黎曼几何、相对论性的引力理论、观测量的理论、球对称的引力场、粒子在球对称场中的运动、黑洞和宇宙学。
《广义相对论引论（第2版）》可作为各类大学物理系、天文系高年级学生和研究生的教科书，也可供对广义相对论有兴趣的读者和有关专业的研究人员参考。

作者简介

俞允强，1937年出生。1959年毕业于北京大学物理系。1982年在意大利的SISSA获天体物理博士学位。现任北京大学教授，理论物理博士生导师。他长期讲授各门理论物理基础课，一直颇获好评。近十余年研究广义相对论和宇宙学，也讲授相关课程。他的研究论文和教学工作都曾多次获奖。所著《广义相对论引论》（第一版）1989年曾获国家级优秀教材奖。此外著有《大爆炸宇宙学》等。

目录

引言
第一章 仿射空间中的张量分析
1.1 n维仿射空间中的张量
1.2 张量的对称性
1.3 矢量的平衡和仿射联络
1.4 张量的协变微商
1.5 测地线方程
1.6 曲率张量

第二章 黎曼（Riemann）几何
2.1 黎曼空间和度规张量
2.2 张量指标和升降
2.3 克里斯朵夫（Christoffel）联络
2.4 黎曼空间中的测地线
2.5 黎曼空间的曲率张量
2.6 毕安基（Bianchi）恒等式
2.7 李（Lie）微商
2.8 等度规映射和凯林（Killing）矢量场

第三章 相对论性的引力理论
3.1 引力质量与惯性质量的等同性
3.2 等效原理
3.3 引力几何化
3.4 弱引力场中的自由粒子
3.5 爱因斯坦（Einstein）引力场方程
3.6 场方程的牛顿近似
3.7 谐和坐标条件
3.8 引力波

第四章 观测量的理论
4.1 观测量作为标量
4.2 时空间隔的测量和投影算符
4.3 物理的坐标系
4.4 四轴系和局域测量的一般概念
4.5 两个观测者的测量的比较
4.6 局域惯性系条件

第五章 球对称的引力场
5.1 球对称度规场的一般结构
5.2 席瓦西尔（Schwarzschild）外部解
5.3 伯克霍夫（Birkhoff）定理
5.4 席瓦西尔坐标的物理意义
5.5 引力源中的内引力场

第六章 粒子在球对称场中的运动
6.1 时空对称性与守恒量
6.2 席瓦西尔场中的运动方程
6.3 运动的分类
6.4 行星的轨道
6.5 光子轨线的引力偏折
6.6 光频的引力红移

第七章 黑洞
7.1 r＝2GM球面上时空的非奇异性
7.2 引力半径内的时空结构
7.3 爱丁顿（Eddington）坐标
7.4 克鲁斯卡（Kruskal）坐标
7.5 球对称时空的全局结构
7.6 黑洞作为恒星演化的终局
……

第八章 宇宙学
附录Ⅰ 符号和约定
附录Ⅱ 物理常数

前言/序言

《时空织锦：宇宙的深层律动》 想象一下，我们身处一个并非静止不变的舞台，而是一个充满活力的、不断变化的织锦。在这片织锦中，我们所熟悉的三维空间与一维时间交织缠绕，共同构成了宇宙的宏大叙事。这不仅仅是一个物理学的概念，更是一种看待万物运行方式的全新视角。《时空织锦：宇宙的深层律动》正是这样一本邀请您一同探索这片奇妙织锦的书籍。 本书并非对某个特定理论进行枯燥的罗列，而是试图以一种生动、直观的方式，揭示宇宙运行的根本法则。我们将从日常生活中的直觉出发，逐步深入到那些超越日常经验的深刻洞察。例如，您是否曾好奇，为何抛掷的石子会沿着抛物线落下？为何行星会围绕恒星永恒地运转？这些看似寻常的现象背后，隐藏着怎样的宇宙肌理？《时空织锦》将为您一一解答，带您领略那股驱动万物、塑造星辰的神秘力量。 我们将一同追溯科学思想的源头，从牛顿力学描绘的那个“绝对时空”的画卷，一步步走向一个更为动态、更为精妙的宇宙模型。您将了解到，质量与能量并非孤立的存在，它们与时空的几何结构之间存在着一种深刻的、相互作用的联系。想象一下，一个沉重的物体就像一块石头投入一张绷紧的床单，会在这张床单上留下一个凹陷。而周围经过的其他物体，无论是微小的尘埃还是巨大的行星，都会被这个凹陷所吸引，沿着弯曲的路径滑向它。这就是本书将要为您一一剖析的宇宙运动的精髓。 《时空织锦》将引导您跨越理论的鸿沟，触摸那些令人惊叹的宇宙奇观。我们将一同审视光线在强大引力场中的弯曲，理解黑洞是如何吞噬一切却又不被轻易观测到的，甚至还将窥探宇宙诞生之初那难以想象的炽热与膨胀。这些理论并非遥不可及的象牙塔中的思辨，它们是通过无数次的观测和精密的计算而得以验证的，它们是人类智慧的结晶，是对宇宙最深层奥秘的勇敢探索。 本书的语言力求通俗易懂，避免使用过多的专业术语，而是通过丰富的比喻和生动的类比，将复杂的概念转化为您能够轻松理解的图景。我们将一同思考，在一个弯曲的时空中，直线是否还是最短的距离？时间是否会因为速度和引力的不同而产生差异？这些看似违背常识的问题，恰恰是打开宇宙新篇章的金钥匙。 《时空织锦：宇宙的深层律动》不仅仅是一本关于物理学的书，它更是一次关于宇宙观的拓展，一次关于人类认知边界的挑战。它将激发您对自然界的好奇心，培养您严谨的科学思维，并最终让您以一种全新的、更为深刻的视角来审视我们所处的这个浩瀚而神秘的宇宙。无论您是物理学的爱好者，还是对宇宙充满好奇的探索者，本书都将为您带来一次思维的盛宴，一次心灵的启迪。让我们一同在这片时空织锦中，感受宇宙那令人敬畏的深层律动。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书中对“时空”概念的阐述印象尤为深刻。在许多科普读物中，时空往往被描述成一个被动的背景，而广义相对论则彻底颠覆了这一认知。这本书清晰地展示了，时空并非独立于物质和能量的存在，而是与之相互作用，相互影响。物质和能量的存在弯曲了时空，而时空的弯曲又决定了物质和能量的运动轨迹。这种动态的相互作用关系，在书中得到了非常细致的阐述。我特别喜欢书中对“曲率”的直观解释，它不再是单纯的数学概念，而是被赋予了物理意义，成为了描述引力效应的根本原因。例如，书中用一张被压弯的橡胶膜来类比时空的弯曲，形象地展示了重物如何使周围的时空发生形变，并吸引其他物体。这种将抽象概念具象化的方式，对于理解广义相对论的核心思想至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我欣赏的一点是，它并没有将广义相对论的讨论局限于理论本身，而是花了不少篇幅来介绍广义相对论的观测证据和应用。从水星近日点的进动，到光线在引力场中的弯曲，再到引力红移，书中详细地介绍了这些经典的实验和观测是如何一步步验证广义相对论的。特别是对引力透镜效应的介绍，让我对宇宙中存在的暗物质和暗能量有了更直观的认识。书中还探讨了广义相对论在现代宇宙学中的作用，比如对宇宙膨胀、黑洞、引力波等现象的解释。这些内容让我意识到，广义相对论并非仅仅是一个抽象的理论模型，而是能够真实地解释我们所观察到的宇宙现象，并且正在不断地推动着我们对宇宙的认知边界。阅读这些章节时，我感觉自己仿佛在跟随物理学家们的脚步，一步步地解开宇宙的谜团，那种成就感和探索欲被极大地激发了。

评分☆☆☆☆☆

《广义相对论引论（第2版）》在处理数学细节上，展现了教科书应有的严谨性。虽然我并非数学专业出身，但书中对张量分析、微分几何等数学工具的介绍，都做得既简洁又深入，足以支撑起广义相对论的理论框架。作者似乎很清楚读者可能遇到的数学难点，并且提前做好了铺垫。例如，在引入协变导数（covariant derivative）时，书中并非直接给出公式，而是先解释了在弯曲时空中，向量的“平行移动”需要一个特殊的规则，而协变导数正是描述这种规则的数学工具。这种循序渐进的讲解方式，让我能够逐渐适应和掌握这些相对陌生的数学概念。此外，书中对爱因斯坦场方程的推导过程，也写得非常详细，虽然涉及到张量微积分，但作者通过分解问题、逐个击破的方式，使得整个推导过程显得不那么令人生畏。每一次方程的出现，都伴随着对其物理意义的解读，让我明白这些数学符号背后所代表的深刻物理内涵。

评分☆☆☆☆☆

《广义相对论引论（第2版）》在细节处理上的严谨，体现在它对物理量单位和量纲的强调。在学习过程中，常常会忽略量纲分析的重要性，导致在推导或理解公式时出现错误。而这本书非常注重这一点，在公式推导和概念解释时，都会明确提及所涉及的物理量的单位和量纲，以及它们在方程中的作用。这对于我来说，不仅是提高了计算的准确性，更重要的是让我对物理量的本质有了更深的理解。例如，在讲解能量-动量张量时，书中详细分析了其各个分量的物理意义和量纲，这帮助我理解了为什么这个张量能够同时描述物质的密度、动量和应力，并且是引起时空弯曲的源头。这种细致入微的处理，体现了作者对物理学严谨性的追求，也为读者打下了坚实的学习基础。

评分☆☆☆☆☆

《广义相对论引论（第2版）》的排版和图示设计也值得称赞。很多物理学著作，尤其是涉及高深理论的书籍，往往存在图文不匹配、排版混乱的问题，导致读者难以理解。而这本书在这方面做得非常出色。书中大量的插图，包括一些精心绘制的宇宙结构示意图、时空弯曲的几何模型图，以及一些抽象概念的可视化呈现，都极大地帮助了我理解那些抽象的物理概念。例如，在讲解黑洞的视界时，书中提供的三维时空弯曲图，清晰地展示了物质如何在黑洞周围形成强大的引力陷阱，以及光线如何被扭曲。即使是对于像我这样依赖视觉学习的读者来说，这些图示也起到了画龙点睛的作用，让原本可能令人费解的文字变得生动形象。而且，书中公式的推导过程也清晰明了，每一步的逻辑都衔接得很紧密，配合恰到好处的注释，让人能够跟随作者的思路，一步步地理解复杂的数学推导。这种图文并茂、逻辑严谨的编排方式，极大地提升了阅读体验，让我能够更专注地投入到理论的学习中，而不被阅读本身所困扰。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排和难度递进也做得非常合理。《广义相对论引论（第2版）》并非一上来就抛出复杂的数学公式，而是从最基本的概念开始，逐步引导读者深入。它从狭义相对论的基础讲起，然后过渡到狭义相对论的局限性，再引出广义相对论的必要性。接着，书中会引入一些基础的几何概念，为后续的张量分析打下基础。最后，再进入到爱因斯坦场方程的讲解及其应用。这种循序渐进的学习路径，让我能够一步一步地建立起对广义相对论的理解，而不是被突然涌来的信息所淹没。即使是在接触到一些较难的数学工具时，书中也会提供充足的背景知识和解释，确保读者能够跟上。这种精心设计的章节结构，让学习过程充满条理性和可控性，大大降低了学习的难度和门槛，让我能够更自信地投入到广义相对论的学习中。

评分☆☆☆☆☆

《广义相对论引论（第2版）》的写作风格非常注重引导读者思考。作者似乎并不满足于仅仅告诉读者“是什么”，而是更倾向于让读者理解“为什么”。书中经常会提出一些启发性的问题，引导读者去思考，去尝试自己推导。例如，在讲解引力势时，作者会引导读者思考，为什么引力势的引入能够简化引力场方程的表达。这种互动式的写作方式，让我感觉自己不仅仅是在被动地接受信息，而是在主动地参与到知识的构建过程中。书中的一些段落，读起来就像是与一位经验丰富的导师在进行对话，他不断地抛出问题，引导我去思考，去发现。这种学习方式，让我对广义相对论的理解更加深刻，也更有助于我将所学的知识迁移到其他问题上。我感觉自己在这本书的学习过程中，不仅仅是掌握了理论，更重要的是培养了一种科学的思维方式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者在解释一些容易引起混淆的概念时，表现出了极高的洞察力。我之前在阅读其他资料时，常常对“相对性原理”和“等效原理”感到困惑，觉得它们之间界限模糊。然而，《广义相对论引论（第2版）》用非常清晰的对比和类比，将它们区分开来。书中详细阐述了狭义相对论中的伽利略变换和洛伦兹变换，以及它们所描述的惯性系之间的相对性。然后，作者巧妙地引入了加速运动，并通过“等效原理”这一桥梁，将引力效应与加速度产生的效应联系起来。我印象最深刻的是，书中用一个“电梯实验”的例子，完美地解释了惯性质量和引力质量的等效性，以及为什么在自由落体的电梯中，人会感觉失重。这种细致入微的解释，对于我理解广义相对论的核心思想——引力是时空几何的体现——起到了至关重要的作用。作者并没有简单地罗列定义，而是通过层层深入的分析，引导读者自己去体会和领悟这些物理原理背后的深刻含义，这种教学方法是非常有效的。

评分☆☆☆☆☆

这本《广义相对论引论（第2版）》真是让我大开眼界！作为一名物理学爱好者，我一直对宇宙的奥秘充满好奇，而广义相对论无疑是探索这些奥秘的关键钥匙。之前也接触过一些相关书籍，但总感觉隔靴搔痒，难以真正抓住其精髓。直到我翻开这本《引论》，才发现自己找到了那个真正能引领我入门的向导。书的开篇就以一种非常直观且富有启发性的方式，将抽象的时空概念与我们熟悉的日常经验联系起来，比如引力如何扭曲时空，以及由此带来的时间膨胀效应。作者并没有急于抛出复杂的数学公式，而是先从概念入手，层层递进，让读者在理解物理图像的基础上，再去接触那些支撑这些图像的数学工具。这一点对于我这种非专业背景的读者来说，简直是福音。我尤其欣赏书中对“等效原理”的精彩阐述，它将引力和加速度这两种看似无关的现象巧妙地联系在一起，为理解广义相对论的核心奠定了坚实的基础。书中通过大量的类比和实例，将原本深奥的理论变得触手可及，比如利用电梯的比喻来解释惯性系和加速系之间的等效性，以及引力场中的自由落体运动。每一个概念的引入都伴随着清晰的逻辑推演和深入浅出的讲解，让我感觉自己仿佛置身于一个循循善诱的课堂，而不是独自面对枯燥的文字。即使是对于那些初学者来说，也不会感到 overwhelming，反而会越读越有兴趣，越读越想深入。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的震撼，在于它如何将几何学的语言巧妙地融入到物理学的描述中。在学习《广义相对论引论（第2版）》之前，我一直以为广义相对论就是爱因斯坦的一个复杂的理论，充满了数学公式，难以理解。但这本书却用一种全新的视角，让我看到了引力并非一种“力”，而是时空几何弯曲的表现。书中对黎曼几何的介绍，虽然一开始让我有些头疼，但作者的讲解非常到位，一步步地引导我理解曲率的概念，以及它如何描述时空的几何性质。特别是对度规张量（metric tensor）的讲解，它就像是描述时空形状的一张地图，指引我们如何在弯曲的时空中行走，计算距离和角度。这本书并没有回避数学，但它将数学工具的使用置于物理概念的理解之后，这使得学习过程更加顺畅。我尤其喜欢书中关于测地线（geodesics）的讲解，它解释了为什么物体在不受外力作用时会沿着弯曲的时空路径运动，这正是我们观察到的引力效应。通过对球坐标系下度规的推导，以及如何从中得出各种物理量，我才真正理解了曲率是如何具体地影响时空的。这本书的深度和广度都让我惊叹，它不仅仅是介绍广义相对论，更是在教授一种全新的思考物理世界的方式。

评分☆☆☆☆☆

还不错，到手不用24小时。

评分☆☆☆☆☆

good!

评分☆☆☆☆☆

今天收到书，在这里也发点自己的感慨和牢骚，社会发展到今天，对国民素质的要求越来越高，特别是在升学、就业、务工、竞选、任职等一系列重大问题上，对知识和素质要求的门槛越来越高。当今世界，科学技术突飞猛进，社会发展日新月异，知识更新节奏加快，本领恐慌处处显现。据统计，从改革开放以来，新增加的词汇近万个。很显然，在经济全球化、信息现代化的新世纪新阶段，一个人如果不学新知识就跟不上新形势，思想就要落后蜕化，现实社会中存在的为数不少的科盲、法盲、电脑盲、外语盲“四盲”之人就是最好的例证。同时，还要认识到不学新知识、不探索，精神就要窒息。在我们前进的征途上，还存在许多的未知领域。未知，是一种诱惑，一种智慧的挑战、人格的挑战。只有学习新知，探索未知，才能提高人的现代化素质和能力，成为与时俱进的现代化人。专家指出，作为社会中的一个成员，要自立于这个社会之上，就必须建立属于自己的、必要的和科学合理的知识结构，使整个知识体系呈“T”字型展开，其中横向表示要有一定的宽广度，包容多方面、多学科的知识，以满足工作、生活、交往等方面的需要；纵向表示要具备相当的精深度，在专业上深刻透彻，以满足更深层次的需要。换句话说，就是要做本行业、本部门的通才，做某些方面的专才，具有专与博的兼容性。著名作家王蒙对学习有过精妙独到的论述，他说：一个人的实力绝大部分来自学习。本领需要学习，机智与灵活反应也需要学习。健康的身心同样也是学会了健康的生活方式，特别是健康的心理活动模式的结果。人生有许多困惑、许多悖论、许多选择，当你面临选择的痛苦的时候，你可以去学习，用学习和思想抚慰你的焦虑，缓解你的痛苦，启迪你的智慧，寻找你的答案。学习归根结底是通向真理、通向知识、通向光明的抉择。通过学习，你将避免冲动，避免极端，避免刚愎自用，避免出尔反尔，避免无所事事，避免精神空虚，避免消极悲观，更避免暴跳如雷和怨天尤人。在你一时受到误解，受到打击，受到歪曲，受到封杀而你一时又没什么办法可想，也无法改变你的处境的时候，安心学习吧，补课吧，学习你在顺利情况下欲学而没有时间学的那些表面的冷门吧，这是天赐的强化学习月或强化学习年的开始，你理应得到更多的学分，达到更高的学位。学习是人生的一大幸事和追求。学无涯，思无涯，其乐亦无涯。从理论的论证里可以找出自己的经历与见闻的脉络，可以拨开思想认识上的迷雾；从一道数学公式里可以设想到先行智者们严密的思维逻辑和追根溯源、反复验证、达到颠扑不破的境地的过程与乐趣。学习是一种发现，学习是一种探秘，学习就如破案，自然界与人生的秘密隐藏得扑朔迷离，不容易一时侦破。而当我们从自然、历史、社会、人生中发现了它们隐蔽的真情，从前人成果中了解了这种真情，将会像破了一个大案一样地充满欣喜而欲罢不能。学习是一种按部就班的建设，从挖地基做起，直到矗立起一幢幢的高楼大厦，成就了一片又一片风景。学习是一种精神的漫游，它扩大着我们精神的空间与容积。学习还是一种对于有限生命的挑战，以有限的生命追求无限的宇宙和时间。学习是一种坚持、一种固守、一种节操、一种免疫功能。学习是人生的一大幸事和追求，岂能不学？ 子不学非所谊,幼不学老何为?多读读书吧!哎!~

评分☆☆☆☆☆

2.7 李（Lie）微商

评分☆☆☆☆☆

第一章e　仿射空间中的张量分析

评分☆☆☆☆☆

3.5 爱因斯坦（Einstein）引力场方程

评分☆☆☆☆☆

ok

评分☆☆☆☆☆

书很薄，印刷很好，内容短小精悍，经典之作。

评分☆☆☆☆☆

5.2　席瓦西尔（Schwarzschild）外部解