Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Общая теория относительности является выпускником учебник и ссылка на Альберта Эйнштейна «с общей теории относительности , написанной гравитационном физик Роберт Wald .

Обзор [ править ]

Книга, впервые опубликованная издательством Чикагского университета в 1984 году, объемом почти 500 страниц 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 используются абстрактные индексные обозначения 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]

Он ориентирован на начинающих аспирантов и научных сотрудников. [3] [4]С этой целью большая часть материалов в Части I ориентирована на вводный курс по этому предмету, в то время как Часть II охватывает широкий круг продвинутых тем для второго семестра или дальнейшего изучения. Основные математические методы для формулировки общей теории относительности представлены в главах 2 и 3, тогда как более продвинутые методы обсуждаются в приложениях от A до C. Вальд считает, что это лучший путь вперед, потому что все математические методы помещены в начало книги. может оказаться серьезным препятствием для студентов при разработке этих математических инструментов, поскольку они будут использоваться, означало бы, что они слишком разбросаны, чтобы быть полезными. В то время как гамильтонов формализм часто представлен в сочетании с формулировкой начального значения, охват последнего Уолдом не зависит от первого, что, таким образом, отнесено к приложениюнаряду с лагранжевым формализмом.[4]

В этой книге используется условное обозначение знаков из соображений технического удобства. Однако есть одно важное исключение. В главе 13 - и только в главе 13 - меняется знаковое соглашение, потому что таким образом проще обращаться со спинорами. Более того, это наиболее распространенное обозначение знаков, используемое в литературе. [5]

Большая часть книги использует геометрические единицы измерения , что означает, что фундаментальные естественные константы ( гравитационная постоянная Ньютона ) и ( скорость света в вакууме) установлены равными единице, за исключением тех случаев, когда делаются предсказания, которые можно проверить. [5]

Оглавление [ править ]

  • Часть I. Основы
    • Глава 1 Введение
    • Глава 2: Многообразия и тензорные поля
    • Глава 3: Кривизна
    • Глава 4: Уравнение Эйнштейна
    • Глава 5: Однородная изотропная космология
    • Глава 6: Решение Шварцшильда
  • Часть II: Расширенные темы
    • Глава 7: Методы решения уравнения Эйнштейна
    • Глава 8: Причинная структура
    • Глава 9: Особенности
    • Глава 10: Формулировка исходной ценности
    • Глава 11: Асимптотическая плоскостность
    • Глава 12: Черные дыры
    • Глава 13: Спиноры
    • Глава 14: Квантовые эффекты в сильных гравитационных полях
  • Приложения
    • А. Топологические пространства.
    • Б. Дифференциальные формы , интегрирование и теорема Фробениуса.
    • C. Карты многообразий, производные Ли и поля Киллинга
    • D. Конформные преобразования.
    • Е. Лагранжева и гамильтонова формулировки уравнения Эйнштейна.
    • F. Единицы и размеры.
  • Рекомендации
  • Индекс

Версии [ править ]

  • Вальд, Роберт М. Общая теория относительности . University of Chicago Press, 1984. ISBN 0-226-87033-2 (мягкая обложка). ISBN 0-226-87032-4 (твердый переплет).  
  • Вальд, Роберт М. Общая теория относительности . University of Chicago Press, 2010. ISBN 978-0-226-87037-3 . Перепечатка. 

Оценка [ править ]

По словам Дэниела Финли, профессора Университета Нью-Мексико , этот учебник предлагает хорошую физическую интуицию. Однако автор не использовал самые современные доступные математические методы, и его трактовка космологии в настоящее время устарела. Финли считает, что абстрактные индексные обозначения сложно выучить, хотя они удобны для тех, кто их освоил. [2]

Физик-теоретик Джеймс У. Йорк писал, что Общая теория относительности - сложная, но краткая книга по предмету, который должен привлекать математически склонных людей, поскольку на протяжении всей книги сохраняется высокий уровень строгости. Тем не менее, он считает , что материал по линеаризованной гравитации является слишком коротким, и рекомендовал Гравитация от Чарльза Мизнером , Кип Торн и Уилер , и Гравитация и космология от Стивена Вайнберга в качестве дополнения. [6]

Ханс Оганян, который преподавал и исследовал гравитацию в Политехническом институте Ренсселера , полагал, 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 очень непостоянно. Такие темы, как геодезическое движение в метрике Шварцшильда, расширение Крушкаля и извлечение энергии из черных дыр , обрабатываются хорошо, в то время как эмпирические проверки теории Эйнштейна практически не затронуты, а рассмотрение сложных тем, включая космологию, слишком кратко, чтобы быть полезным студентам. Из-за интенсивного использования высшей математики он может не подходить для вводного курса. [7]

Ли Смолин утверждал, что общая теория относительности устраняет разрыв между изложением материала в старых учебниках и литературе. Например, в то время как первые пионеры этого предмета, включая самого Эйнштейна, использовали методы, основанные на координатах, исследователи с середины 1960-х годов перешли на бескординатные формулировки, на которых полностью основан текст Уолда. Его стиль неизменно ясен и экономичен, хотя временами слишком краток. Темы, которые заслуживают большего внимания, включают гравитационное излучение и космологию. Однако эту книгу можно дополнить книгами Мизнера, Торна и Уиллера, а также Вайнберга. Смолин читал курс общей теории относительности как студентам, так и аспирантам Йельского университета.пользовался этой книгой и остался доволен результатами. Он также нашел его полезным в качестве справочника, чтобы освежить его память. [8]

См. Также [ править ]

  • Список книг по общей теории относительности
  • Классическая механика по Герберту Гольдштейн , выпускник учебник
  • Классическая электродинамика по Джон Дэвид Джексон , еще один выпускник учебник

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Уиллер, Джон ; Миснер, Чарльз В ; Торн, Кип (1973). Гравитация . WH Freeman and Company. ISBN 0-7167-0344-0 . 
  • Кэрролл, Шон М (2004). Пространство-время и геометрия: Введение в общую теорию относительности . Эддисон Уэсли. ISBN 978-1108488396 . 
  • Пуассон, Эрик (2004). Инструментарий релятивистов, Математика механики черных дыр. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521830911 . 
  • Zee, A . (2013) Эйнштейн Гравитация в двух словах . Издательство Принстонского университета. ISBN 9780691145587 . 
  • Уилл, Клиффорд М .; Пуассон, Эрик (2014). Гравитация: ньютоновская, постньютоновская, релятивистская . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1107032866.

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт Чикагского университета Press

Ссылки [ править ]

  1. ^ Вальд, Роберт М. Общая теория относительности . Издательство Чикагского университета, 1984.
  2. ^ a b Список технических книг по общей теории относительности . Дэниел Финли. Департамент физики и астрономии Университета Нью-Мексико. 1 апреля 2018 г. По состоянию на 18 января 2019 г.
  3. ^ a b Справочник по книгам по теории относительности . Джон К. Баез и др. Калифорнийский университет, Риверсайд. Сентябрь 1998 г. По состоянию на 18 января 2019 г.
  4. ^ а б Уолд, Роберт (1984). "Предисловие". Общая теория относительности . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0-226-87032-4.
  5. ^ а б Уолд, Роберт (1984). «Обозначения и условные обозначения». Общая теория относительности . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0-226-87032-4.
  6. ^ Йорк, Джеймс (май 1987). « Общая теория относительности ». Книги. Физика сегодня . Американский институт физики. 40 (5): 94–95. Bibcode : 1987PhT .... 40e..94W . DOI : 10.1063 / 1.2820032 .
  7. ^ Оганян, Ганс (сентябрь 1985). « Общая теория относительности ». Отзывы о книге. Американский журнал физики . Ассоциация американских учителей физики. 53 (9): 923–4. Bibcode : 1985AmJPh..53..923W . DOI : 10.1119 / 1.14379 .
  8. Смолин, Ли (январь – февраль 1986 г.). « Общая теория относительности Роберта Уолда». Американский ученый . Сигма Си, Общество почета научных исследований. 74 (1): 82. JSTOR 27853954 .