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绪论1

第1章 广义相对论的物理基础5

1.1狭义相对论的成就与困难5

1.2等效原理与广义相对性原理10

1.3对新理论的构想14

习题15

第2章 黎曼几何与张量分析16

2.1.狭义相对论中的张量16

2.2广义相对论中的张量18

2.3张量代数21

2.4平移与联络23

2.5协变微商25

2.6测地线与仿射参量26

2.7曲率与挠率28

2.8度规张量31

2.9克里斯多菲符号34

2.10短程线36

2.11黎曼空间的曲率张量37

2.12几个重要的运算41

习题42

第3章 爱因斯坦场方程与时空的基本理论44

3.1广义相对论中的时间与空间44

3.2同时的传递性49

3.3场方程与运动方程51

3.4运动方程的导出及其牛顿近似55

3.5广义相对论中的力学和电磁学方程60

3.6场方程的牛顿近似65

3.7坐标条件与边界条件66

习题70

第4章 广义相对论的实验验证72

4.1史瓦西解72

4.2史瓦西时空的坐标量和固有量76

4.3测量及测量的比较78

4.4引力红移84

4.5史瓦西时空中的运动方程89

4.6水星近日点的进动92

4.7光线偏折95

4.8若干引力实验简介99

习题101

第5章 引力波初步102

5.1平面引力波102

5.2引力场的能量106

5.3引力辐射能108

5.4脉冲双星的引力辐射112

5.5引力四极共振115

5.6引力波的探测118

习题121

第6章 黑洞物理入门122

6.1史瓦西黑洞122

6.2克鲁斯卡时空和彭若斯图128

6.3克尔-纽曼黑洞133

6.4黑洞的非热效应140

6.5黑洞的热性质145

6.6霍金辐射的证明150

习题157

第7章 宇宙学简介159

7.1相对论宇宙学的进展159

7.2运动学宇宙论164

7.3动力学宇宙论168

7.4极早期宇宙172

7.5暴涨模型175

7.6关于宇宙学的评注180

7.7时空隧道184

7.8时间机器189

习题191

第8章 时空理论若干问题探讨192

8.1惯性的起源192

8.2时间尺度变换的补偿效应196

8.3黑洞的定义200

8.4动力学黑洞的热辐射205

8.5信息疑难210

8.6奇性疑难216

8.7时间的性质223

8.8时间的测量227

参考文献233