Общая теория относительности (книга)
 Издание в твердом переплете | |
| Автор | Роберт Уолд |
|---|---|
| Художник обложки | Рене Магритт |
| Страна | Соединенные Штаты Америки |
| Язык | Английский |
| Предмет | Общая теория относительности |
| Жанр | Научная литература |
| Издатель | Издательство Чикагского университета |
Дата публикации | 1984, 2010 |
| Тип носителя | Распечатать |
| Страницы | xiii + 491 |
| ISBN | 0-226-87033-2 |
| ОКЛК | 10018614 |
| 530.1/1 19 | |
| Класс ЛК | QC173.6 .W35 1984 г. |
«Общая теория относительности» — это учебник для аспирантов и справочник по Альберта Эйнштейна, написанный общей теории относительности физиком-гравитационистом Робертом Уолдом .
Обзор [ править ]
Книга объемом почти 500 страниц, впервые опубликованная издательством Чикагского университета в 1984 году, охватывает многие аспекты общей теории относительности. Он разделен на две части. Часть I охватывает основы предмета, а Часть II — более сложные темы, такие как причинная структура и квантовые эффекты. [1] В книге используется абстрактная индексная нотация для тензоров . [2] Он рассматривает спиноры, формулировку вариационного принципа , формулировку начального значения, (точные) гравитационные волны , сингулярности, диаграммы Пенроуза , излучение Хокинга и термодинамику черных дыр. [3]
Оно ориентировано на начинающих аспирантов и исследователей. [3] [4] С этой целью большая часть материалов Части I предназначена для вводного курса по этому предмету, а Часть II охватывает широкий спектр тем продвинутого уровня для второго семестра или дальнейшего изучения. Основные математические методы для формулировки общей теории относительности представлены в главах 2 и 3, а более продвинутые методы обсуждаются в приложениях от A до C. Уолд считает, что это лучший путь вперед, поскольку все математические методы помещены в начале книги. окажется серьезным препятствием для студентов при разработке этих математических инструментов по мере их привыкания, это будет означать, что они слишком разбросаны, чтобы быть полезными. Хотя гамильтонов формализм часто представлен в сочетании с формулировкой начального значения, рассмотрение Вальдом последней не зависит от первой, которая, таким образом, отнесена в приложение вместе с лагранжевым формализмом . [4]
В этой книге используются подписать соглашение по соображениям технического удобства. Однако есть одно важное исключение. В главе 13 – и только в главе 13 – соглашение о знаках изменено на потому что так легче рассматривать спиноры. Более того, это наиболее распространенное соглашение о знаках, используемое в литературе. [5]
В большей части книги используются геометрические единицы , означающие фундаментальные естественные константы. Ньютона ( гравитационная постоянная ) и ( скорость света в вакууме) устанавливаются равными единице, за исключением случаев, когда делаются предсказания, которые можно проверить. [5]
Оглавление [ править ]
| Общая теория относительности |
|---|
 |
- Глава 1: Введение
- Глава 2: Многообразия и тензорные поля
- Глава 3: Кривизна
- Глава 4: Уравнение Эйнштейна
- Глава 5: Гомогенная изотропная космология
- Глава 6: Решение Шварцшильда
- Глава 7: Методы решения уравнения Эйнштейна
- Глава 8: Причинная структура
- Глава 9: Особенности
- Глава 10: Формулировка исходного значения
- Глава 11: Асимптотическая плоскостность
- Глава 12: Черные дыры
- Глава 13: Спиноры
- Глава 14: Квантовые эффекты в сильных гравитационных полях
- А. Топологические пространства
- Б. Дифференциальные формы , интегрирование и теорема Фробениуса
- C. Отображения многообразий, производные Ли и поля убийства
- D. Конформные преобразования.
- E. Лагранжева и гамильтонова формулировки уравнения Эйнштейна
- F. Единицы измерения и размеры.
Версии [ править ]
- Уолд, Роберт М. Общая теория относительности . Издательство Чикагского университета, 1984. ISBN 0-226-87033-2 (мягкая обложка). ISBN 0-226-87032-4 (твердый переплет).
- Уолд, Роберт М. Общая теория относительности . Издательство Чикагского университета, 2010. ISBN 978-0-226-87037-3 . Перепечатка.
Оценка [ править ]
По словам Дэниела Финли, профессора Университета Нью-Мексико , этот учебник дает хорошую физическую интуицию. Однако автор не использовал самые современные доступные математические методы, и его трактовка космологии устарела. Финли считает, что абстрактную индексную нотацию трудно выучить, хотя она удобна для тех, кто ее освоил. [2]
Физик-теоретик Джеймс В. Йорк писал, что «Общая теория относительности» — это сложная, но краткая книга по этой теме, которая должна понравиться математическим склонностям, поскольку на протяжении всей книги поддерживается высокий уровень строгости. Однако он считал, что материал по линеаризованной гравитации слишком краток, и рекомендовал в качестве дополнений «Гравитацию» Чарльза Миснера , Кипа Торна и Джона Арчибальда Уиллера , а также «Гравитацию и космологию» Стивена Вайнберга . [6]
Ханс К. Оганян, который преподавал и исследовал гравитацию в Политехническом институте Ренсселера , высказал мнение, что Общая теория относительности представляет собой современное введение в предмет с акцентом на тензорные и топологические методы и предлагает некоторые «острые идеи». Однако его качество весьма изменчиво. Такие темы, как геодезическое движение в метрике Шварцшильда, расширение Крушкала и извлечение энергии из черных дыр , рассматриваются хорошо, в то время как эмпирические проверки теории Эйнштейна почти не затронуты, а рассмотрение сложных тем, включая космологию, слишком кратко, чтобы быть полезным. студентам. Из-за интенсивного использования высшей математики он может не подойти для вводного курса. [7]
Ли Смолин утверждал, что Общая теория относительности устраняет разрыв между представлением материала в старых учебниках и литературе. Например, в то время как первые пионеры этой темы, включая самого Эйнштейна, использовали координатные методы, исследователи с середины 1960-х годов перешли к бескоординатным формулировкам, на которых полностью основан текст Уолда. Его стиль одинаково ясен и экономичен, хотя временами и слишком краток. Темы, заслуживающие большего внимания, включают гравитационное излучение и космологию. Однако эта книга может быть дополнена книгами Миснера, Торна и Уиллера, а также Вайнберга. Смолин читал по этой книге курс общей теории относительности студентам и аспирантам Йельского университета и был удовлетворен результатами. Он также нашел это полезным в качестве справочника, чтобы освежить свою память. [8]
См. также [ править ]
- Список книг по общей теории относительности
- Гравитация (учебник)
- Эйнштейн Гравитация в двух словах (учебник)
- Классическая механика (учебник)
- Классическая электродинамика (учебник)
Ссылки [ править ]
- ^ Уолд, Роберт М. Общая теория относительности . Издательство Чикагского университета, 1984.
- ^ Перейти обратно: а б Список технической литературы по общей теории относительности . Дэниел Финли. Кафедра физики и астрономии Университета Нью-Мексико. 1 апреля 2018 г. По состоянию на 18 января 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Путеводитель по книгам по теории относительности . Джон К. Баэз и др. Калифорнийский университет, Риверсайд. Сентябрь 1998 г. По состоянию на 18 января 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Уолд, Роберт (1984). "Предисловие". Общая теория относительности . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0-226-87032-4 .
- ^ Перейти обратно: а б Уолд, Роберт (1984). «Обозначения и соглашения». Общая теория относительности . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0-226-87032-4 .
- ^ Йорк, Джеймс (май 1987 г.). « Общая теория относительности ». Книги. Физика сегодня . 40 (5). Американский институт физики: 94–95. Бибкод : 1987PhT....40e..94W . дои : 10.1063/1.2820032 .
- ^ Оганян, Ганс (сентябрь 1985 г.). « Общая теория относительности ». Рецензии на книги. Американский журнал физики . 53 (9). Ассоциация американских учителей физики: 923–4. Бибкод : 1985AmJPh..53..923W . дои : 10.1119/1.14379 .
- ^ Смолин, Ли (январь – февраль 1986 г.). « Общая теория относительности Роберта Уолда». Американский учёный . 74 (1). Сигма Си, Почетное общество научных исследований: 82. JSTOR 27853954 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Кэрролл, Шон М. (2004). Пространство-время и геометрия: введение в общую теорию относительности . Эддисон Уэсли. ISBN 978-1108488396 .
- Пуассон, Эрик (2004). Инструментарий релятивиста, Математика механики черных дыр. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521830911 .
- Уилл, Клиффорд М .; Пуассон, Эрик (2014). Гравитация: ньютоновская, постньютоновская, релятивистская . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1107032866 .