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第一章 狭义相对论时空 1

1 牛顿力学时空 1

2 爱因斯坦相对性原理 光速不变原理 3

3 事件 间距 4

4 本征时 7

5 罗伦兹变换 8

6 速度变换式 10

7 狭义相对论时空观 11

8 四维空间张量 12

9 四维速度和加速度 17

第二章 相对论质点动力学 19

1 相对论力学自由质点作用量 19

2 能量和动量 21

3 能量动量张量 23

第三章 电动力学 27

1 电磁场中带电粒子运动方程 27

2 规范不变性 31

3 运动方程的四维形式与电磁场张量 33

4 电磁场的作用量 35

5 四维电流矢量 37

6 连续性方程 39

7 电磁场方程 43

8 能量动量张量 46

9 电磁场的能量动量张量 51

10 宏观物体的能量动量张量 53

第四章 等效原理 55

1 引力质量与惯性质量 引力与惯性力 55

2 经典几何动力学 58

3 等效原理与四维时空 62

4 引力场时空几何的选择 65

5 广义协变原理 69

第五章 黎曼空间张量 71

1 标量 矢量 71

2 张量及其变换规律 74

3 张量代数 76

4 张量密度 79

5 协变 逆变概念与欧氏空间矢量计算的联系 80

6 黎曼空间矢量场 矢量平移 82

7 黎曼空间联络 黎曼空间短程线 89

8 高斯坐标系 92

9 张量分析 95

10 几个常用的计算公式 99

第六章 引力场中的粒子 105

1 距离和时间间隔 105

2 物理条件对坐标选择的限制 109

3 同时性与时钟校准 112

4 牛顿近似 113

5 恒定引力场 117

6 等效原理与达兰贝尔原理 123

7 引力场中的电动力学 127

第七章 引力场方程 131

1 经典场论中的变分原理 131

2 曲率张量 133

3 曲率张量的性质 138

4 引力场的作用量 145

5 引力场中物质的能量动量张量 148

6 爱因斯坦引力场方程 151

7 坐标条件 156

1 弱场近似 161

第八章 引力场方程的解及广义相对论实验验证 161

2 中心对称引力场 166

3 粒子在施瓦兹希德场中的运动 172

4 广义相对论的实验验证 175

第九章 黑洞和引力坍塌 185

1 施瓦兹希德奇点和膺奇点 185

2 施瓦兹希德视界 189

3 Kruskal坐标 195

4 Kerr解与Kerr黑洞 198

1 线性引力理论中的引力波 204

第十章 引力波 204

2 一个特解——单色平面引力波 206

3 场方程的精确平面波解 211

4 引力辐射及其探测 213

第十一章 宇宙论 218

1 引言 218

2 常曲率空间 219

3 封闭的宇宙模型 222

4 开放的宇宙模型 227

5 宇宙模型的性质 230