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广义相对论（英语：General Relativity）是一本研究所教科书。作者为引力物理学家罗伯特·沃尔德，且书中内容参考阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论。
概述
[编辑]本书讲述多面向广义相对论且书的页数为五百多页。在1984由Chicago Press第一次发行。书中包含两部分，第一部分针对基本的内容而第二部分针对进阶主题，例如因果结构和量子效应。[1]
书本内的张量采用抽象指标记号表示。[2]例如旋量，变分法原理，初始值原理，引力波，奇点，彭罗斯图，霍金辐射和黑洞热力学等皆用之表示[3]
因为这本书是为研究生以及研究员设计，所以除了第一部分的介绍性课程外，第二部分则探讨多个进阶的题目，适用于想更深入研究广义相对论或非第一次学习者阅读。 [3] 建构广义相对论中重要的数学手法在第二以及第三章节中而更进阶的数学技巧则在附录Ａ到Ｃ。沃尔德认为这样是最好的的编排因为如果在一开始就把全部的数学技巧讲完会让学生感到吃力并且内容过于零散不实用。在一般的书中，讲完哈密顿力学后会接着初始值原理，但在此书中两者是独立的，故哈密顿力学放在附录与拉格朗日力学一同讨论。
另外，本书中惯用的闵可夫斯基度规正负号为 。然而第十三章是唯一的例外，因为对于旋度来说比较方便，而且大多数的书也遵循此用法。[4]此外，与其他书一样，本书采用几何化单位制，也就是说，基本自然常数 Ｇ（牛顿的万有引力常数）和 c (在真空中的光速)都为设为1，只有在新的预测能够被证实的前提下才有例外。[4]
目次表
[编辑]- 第一部分: 基础知识
- 第二部分：进阶主题
- 附录
- 参考
- 索引
版本
[编辑]- Wald, Robert M. General Relativity. University of Chicago Press, 1984. ISBN 0-226-87033-2 (平装书). ISBN 0-226-87032-4 (精装书).
- Wald, Robert M. General Relativity. University of Chicago Press, 2010. ISBN 978-0-226-87037-3. 重印版.
评论
[编辑]根据新墨西哥大学教授丹尼尔芬力的说法，这本书提供很好的物理直觉，然而作者未使用现代数学方法并且对于宇宙论的研究方式也已过时。芬力认为虽然抽象指标记号对于已经熟悉此科的人很方便，但对于初学者来说不易学。[2]
理论物理学家詹姆斯·W·约克曾写下他认为这本书偏数学的内容虽然复杂但简洁，保持高度的数学严谨性，然而讨论线性重力的部分太少，推荐搭配查尔斯·W·米斯纳，基普·索恩，和 约翰·惠勒写的引力论和史蒂文·温伯格写的引力和宇宙论作为辅助。[5]
在伦斯勒理工学院研究及教学重力的物理学家汉斯·C·欧汉尼安认为这本书用张量和拓墣的手法介绍主题贴近现代并且提出许多洞见。然而本书的品质不一，像是对于在史瓦西度规中的运动，克鲁斯卡尔坐标系和潘罗斯过程等主题掌握得很好，但对于爱因斯坦理论的经验测试，宇宙论等内容则是草草带过。另外，因为此书大量用到高等数学，所以不适合当介绍性课程的教科书。 [6]
李·斯莫林认为这本书是旧有教科书以及文献之间的桥梁，举例来说，包含爱因斯坦的广义相对论开路先风们多使用以座标为主的方法，但1960中期后的研究员多使用与座标无关的方法，而本书使用了后者。本书内容具备一致性并且对于只有少数时间的学习者来说非常经济实惠。虽然重力辐射和宇宙论的部分讲得太少但可以借由其他书补足，像是查尔斯·W·米斯纳，基普·索恩 ，约翰·惠勒和史蒂文·温伯格的书。 斯莫林用这本书当耶鲁大学大学及研究所广义相对论的教科书，除了好用外，它也能帮助斯莫林重拾以前所学过的东西。[7]
参见
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- List of books on general relativity
- Gravitation (textbook)
- Einstein Gravity in a Nutshell (textbook)
- Classical Mechanics (textbook)
- Classical Electrodynamics (textbook)
参考
[编辑]- ^ Wald, Robert M. General Relativity. University of Chicago Press, 1984.
- ^ 2.0 2.1 A Listing of Technical Books for General Relativity. Daniel Finley. Department of Physics and Astronomy, University of New Mexico. April 1, 2018. Accessed January 18, 2019.
- ^ 3.0 3.1 A Guide to Relativity Books. John C. Baez et al. University of California, Riverside. September 1998. Accessed January 18, 2019.
- ^ 4.0 4.1 Wald, Robert. Notation and Conventions. General Relativity. Chicago: University of Chicago Press. 1984. ISBN 0-226-87032-4.
- ^ York, James. General Relativity. Books. Physics Today (American Institute of Physics). May 1987, 40 (5): 94–95. Bibcode:1987PhT....40e..94W. doi:10.1063/1.2820032.
- ^ Ohanian, Hans. General Relativity. Book Reviews. American Journal of Physics (Association of American Physics Teachers). September 1985, 53 (9): 923–4. Bibcode:1985AmJPh..53..923W. doi:10.1119/1.14379.
- ^ Smolin, Lee. General Relativity by Robert Wald. American Scientist (Sigma Xi, The Scientific Research Honor Society). January–February 1986, 74 (1): 82. JSTOR 27853954.
延伸阅读
[编辑]- Carroll, Sean M (2004). Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity. Addison Wesley. ISBN 978-1108488396.
- Poisson, Eric (2004). A Relativist's Toolkit, The Mathematics of Black-Hole Mechanics. Cambridge University Press. ISBN 978-0521830911.
- Will, Clifford M.; Poisson, Eric. Gravity: Newtonian, Post-Newtonian, Relativistic. Cambridge University Press. 2014. ISBN 978-1107032866.
外部链接
[编辑]Category:Relativity articles Category:1984 non-fiction books