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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