现代相对论及黑洞物理学PDF电子书下载

第一章 数学准备 1

1-1 流形与映射 1

1-2 矢量、张量及微分形式 5

1-3 外微分及李微分 21

第二章 度规、协变微商及曲率 24

2-1 度规张量 24

2-2 协变微商、平行移动及测地线 28

2-3 曲率张量及测地线偏离方程 38

2-4 曲率形式及加当结构方程 46

第三章 爱因斯坦方程 51

3-1 广义与狭义协变性 51

3-2 狭义相对论 55

3-3 广义相对论 59

3-4 引力场的作用量 67

3-5 引力场方程 72

3-6 牛顿极限 84

3-7 中心对称的引力场 87

3-8 在中心对称引力场中的运动 90

3-9 共形平直时空的爱因斯坦方程的解 93

3-10 引力波 101

第四章 均匀与各向同性宇宙学 124

4-1 均匀性与各向同性 124

4-2 宇宙的动力学 130

4-3 宇宙学红移 粒子视界 138

4-4 宇宙的演化 143

第五章 黑洞物理学概论 156

5-1 恒星的演化与黑洞 158

5-2 广义相对论中的黑洞理论概述 170

5-3 从黑洞提取能量 182

5-4 黑洞的量子力学 190

5-5 黑洞附近基本粒子的产生 193

5-6 黑洞的天体物理学方面 200

5-7 黑洞的观测证据 206

6-1 史瓦西解的标准形式 216

第六章 史瓦西黑洞 216

6-2 克鲁斯克尔(Kruskal)坐标 221

6-3 正一基(四元组)方法 236

6-4 Penrose-Newman表示 254

6-5 用正一基法求史瓦西解 255

6-6 史瓦西测地线 261

6-7 恒星的演化 白矮星 中子星 274

6-8 完全的引力坍缩 黑洞 视界 288

第七章 克尔黑洞 293

7-1 Kerr度规的初等推导 294

7-2 Kerr度规的严格推导 297

7-3 黑洞和宇宙监督假设 312

7-4 黑洞的基本特性 317

7-5 克尔黑洞 323

7-6 从黑洞提取能量的普适极限 337

第八章 黑洞热力学 342

8-1 黑洞与热力学 343

8-2 黑洞热力学 351

8-3 相对论中的熵 354

8-4 自引力坍缩中辐射体系的熵 360

8-5 辐射体系的自引力坍缩与时空基元假设 375

附录一 狭义相对论的几何表示 381

一、事件与时空图 381

二、同时的相对性 385

三、因果关系 389

四、空时间隔 390

五、长度和时间的单位 392

六、运动的尺缩短 394

七、运动的钟变慢 395

八、罗伦兹变换 396

九、孪生子佯谬 399

十、超光速与因果律 400

附录二 普朗克单位制 403