• 时空的大尺度结构
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时空的大尺度结构

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作者(英)史蒂芬·霍金,(南非)G.F.R.埃利斯

出版社湖南科学技术出版社

ISBN9787571008321

出版时间2021-03

装帧平装

开本16开

定价128元

货号1202304828

上书时间2024-11-21

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商品描述
目录
1引力的角色(1)

2微分几何(9)

2.1流形(9)

2.2向量与张量(14)

2.3流形的映射(20)

2.4外微分与Lie导数(22)

2.5协变微分与曲率张量(27)

2.6度规(33)

2.7超曲面(40)

2.8体积元与Gauss定理(43)

2.9纤维丛(46)

3广义相对论(51)

3.1时空流形(51)

3.2物质场(53)

3.3Lagrangian表述

3.4场方程

4曲率的物理意义(70)

4.1类时曲线(70)

4.2零曲线(77)

4.3能量条件(79)

4.4共轭点(86)

4.5弧长的变分(92)

5精确解(107)

5.1Minkowski时空(108)

5.2de Sitter时空与反de Sitter时空(113)

5.3RobertsonWalker空间(123)

5.4空间均匀的宇宙学模型(130)

5.5Schwarzschild解和ReissnerNordstro¨m解(136)

5.6Kerr解(148)

5.7Go¨del宇宙(154)

5.8TaubNUT空间(156)

5.9其他精确解(163)

6因果结构(165)

6.1可定向性(166)

6.2因果曲线(167)

6.3非时序边界(171)

6.4因果性条件(174)

6.5Cauchy发展

6.6整体双曲性

6.7测地线的存在性(197)

6.8时空的因果边界(202)

6.9渐近简单空间(206)

7广义相对论中的Cauchy问题(211)

7.1问题的本质(212)

7.2约化Einstein方程(213)

7.3初始数据(215)

7.4二阶双曲型方程(217)

7.5虚空空间Einstein方程的发展的存在性和唯一性(227)

7.6优选发展和稳定性(232)

7.7有物质的Einstein方程(238)

8时空奇点(240)

8.1奇点的定义(240)

8.2奇点定理(244)

8.3奇点的描述(258)

8.4奇点特征(266)

8.5禁闭不完备性(270)

9引力坍缩与黑洞(280)

9.1恒星的坍缩(280)

9.2黑洞(288)

9.3黑洞的终态(303)

10宇宙的初始奇点(328)

10.1宇宙的膨胀(328)

10.2奇点的本性及其意义(339)

附录A

Peter Simon Laplace论文的译文(343)

附录B

球对称解与Birkhoff定理(347)

参考文献(351)

符号说明(365)

名词索引(369)

译后记(387)

内容摘要
这是一本能代表史蒂芬·霍金本人专业水准的著作,他的几位合作者都推荐过这本书。本书的主题是空间尺度从10-13cm(基本粒子半径)到1028cm的时空结构。全书从准确的理论形式和必要的微分几何背景开始,讨论了时空曲率的意义,考察了爱因斯坦场方程的大量准确解的整体性质,发展了一般时空的因果结构理论,并用于黑洞的研究,证明了系列定理,确立了在一定条件下奇点是必然存在的条件。这本书也是学习广义相对论和微分几何很好的一本参考书。

主编推荐
内容部分基于霍金的Adams奖论文,书中许多思想源自与诺贝尔奖得主彭罗斯等人的讨论。
全书从准确的理论形式和必要的微分几何背景开始,讨论了时空曲率的意义,考察了爱因斯坦场方程的大量准确解的整体性质,发展了一般时空的因果结构理论,并用于黑洞的研究,证明了系列定理,确立了在一定条件下奇点是必然存在的。
建立了爱因斯坦方程解从给定的初始数据开始的时间演化的理论。
书中还讨论了广义相对论的Cauchy问题,具有很高的学术价值。

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