具體描述
這本書旨在讓讀者清晰明瞭地接觸廣義相對論，廣義相對論的引入，從大爆炸到黑洞，這樣很容易激起讀者對物理學的濃厚興趣。附錄中提供瞭大量的數學材料來幫助讀者理解正文，而且附錄的很多部分本身也是獨立完整的。
本書的結構，第一章主要介紹狹義相對論和基本張量代數，包含一個場論的簡要概述。緊接著的兩章引入流形和麯率，包含一些具有激發性的物理知識，但主要目標是建立數學框架。第四章引入廣義相對論，並且給齣一些擇一性定理的討論。緊接著的四章主要討論廣義相對論的三大主要用途：黑洞，擾動理論和引力波，以及宇宙學。這些章節都貫穿有試驗性結論的討論，使得這些理論的實用性馬上顯現齣來。
本書很適閤物理係高年級本科生、研究生以及對廣義相對論感興趣的讀者。
注：本書為全英文版。
作者簡介
目錄資訊
1.1 Prelude
1.2 Space and Time, Separately and Together
1.3 Lorentz Transformations
1.4 Vectors
1.5 Dual Vectors (One-Forms)
1.6 Tensors
1.7 Manipulating Tensors
1.8 Maxwell's Equations
1.9 Energy and Momentum
1.10 Classical Field Theory
1.11 Exercises
2 Manifolds
2.1 Gravity as Geometry
2.2 What Is a Manifold?
2.3 Vectors Again
2.4 Tensors Again
2.5 The Metric
2.6 An Expanding Universe
2.7 Causality
2.8 Tensor Densities
2.9 Differential Forms
2.10 Integration
2.11 Exercises
3 Curvature
3.1 Overview
3.2 Covariant Derivatives
3.3 Parallel Transport and Geodesics
3.4 Properties of Geodesics
3.5 The Expanding Universe Revisited
3.6 The Riemann Curvature Tensor
3.7 Properties of the Riemann Tensor
3.8 Symmetries and Killing Vectors
3.9 Maximally Symmetric Spaces
3.10 Geodesic Deviation
3.11 Exercises
4 Gravitation
4.1 Physics in Curved Spacetime
4.2 Einstein's Equation
4.3 Lagrangian Formulation
4.4 Properties of Einstein's Equation
4.5 The Cosmological Constant
4.6 Energy Conditions
4.7 The Equivalence Principle Revisited
4.8 Alternative Theories
4.9 Exercises
5 The Schwarzschild Solution
5.1 The Schwarzschild Metric
5.2 Birkhoff's Theorem
5.3 Singularities
5.4 Geodesics of Schwarzschild
5.5 Experimental Tests
5.6 Schwarzschild Black Holes
5.7 The Maximally Extended Schwarzschild Solution
5.8 Stars and Black Holes
5.9 Exercises
6 More General Black Holes
6.1 The Black Hole Zoo
6.2 Event Horizons
6.3 Killing Horizons
6.4 Mass, Charge, and Spin
6.5 Charged (Reissner-Nordstrom) Black Holes
6.6 Rotating (Kerr) Black Holes
6.7 The Penrose Process and Black-Hole Thermodynamics
6.8 Exercises
7 Perturbation Theory and Gravitational Radiation
8 Cosmology
9 Quantum Field Theory in Curved Spacetime
APPENDIXES
Bibliography
Index
· · · · · · (收起)
讀後感
这本书是本好的教材, 并且也适合作为主教材, 但是绝对不能少了其他的参考书. 本书数学极多, 并且涉猎广并且深, 但是使用的却是很sloppy的数学表述. 让人乍看上去好像明白了但是实际上没有明白. 书名是Geometry, 但是里面却总是说点点几何的东西然后全部用张量脚标还推, 不...
評分这本书是本好的教材, 并且也适合作为主教材, 但是绝对不能少了其他的参考书. 本书数学极多, 并且涉猎广并且深, 但是使用的却是很sloppy的数学表述. 让人乍看上去好像明白了但是实际上没有明白. 书名是Geometry, 但是里面却总是说点点几何的东西然后全部用张量脚标还推, 不...
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用戶評價
這部作品的敘事風格極其引人入勝，作者像是位技藝精湛的導遊，帶領讀者穿梭於復雜的物理理論迷宮之中。他並沒有選擇直接灌輸知識，而是循序漸進地鋪陳，從一些我們熟悉的現象入手，逐步引導讀者進入更深層次的思考。例如，書中對“慣性參考係”的闡述，並非直白地給齣定義，而是通過日常生活中的一些場景，比如在行駛的火車上看窗外的景物，來引齣這個概念，並且解釋瞭不同觀察者之間的相對性。這種“潤物細無聲”的教學方式，讓我在不知不覺中吸收瞭大量信息。更讓我印象深刻的是，作者在解釋量子力學的一些概念時，運用瞭大量類比，比如“波粒二象性”他就用瞭“既是水波又是粒子”的說法，雖然這在嚴謹的科學描述上可能有所簡化，但對於激發讀者的直覺和理解起到瞭至關重要的作用。我曾被量子疊加態的概念睏擾許久，在這本書裏，作者通過一個簡單的“薛定諤的貓”的例子，將這個抽象的理論變得觸手可及。讀完之後，我感覺自己對微觀世界的運作方式有瞭一個全新的認識。這本書的價值不僅在於它傳達瞭多少科學知識，更在於它教會瞭我如何去思考科學問題，如何培養批判性思維。作者鼓勵我們不要盲目接受任何理論，而是要去質疑，要去探索，要去尋找更閤理的解釋。這種治學態度，正是現代科學精神的精髓所在。
评分這部作品給我最深刻的印象，莫過於作者將那些艱深的物理學概念，轉化為如此引人入勝的故事。他的筆觸如同一位經驗豐富的探險傢，帶領讀者一步步深入宇宙的腹地。我記得書中對“慣性係”的討論，作者並沒有簡單地給齣定義，而是通過一個在行駛的火車上拋接球的例子，來解釋無論你在哪個慣性係中，物理定律都是相同的。這種基於日常經驗的講解，讓我對相對論的第一個基本原理有瞭深刻的理解。接著，作者又將這個原理引申到“光速不變”，以及由此産生的各種奇妙效應，例如“時間膨脹”和“長度收縮”。我尤其著迷於他對“黑洞”的描繪，作者用生動的語言，將黑洞的強大引力，以及它如何吞噬一切，包括光綫，都描繪得淋灕盡緻。讀到這裏，我仿佛能夠感受到時空被扭麯到極緻的恐怖景象，以及它背後隱藏的宇宙奧秘。更讓我感到驚嘆的是，作者在書中還探討瞭“蟲洞”存在的可能性。雖然這部分內容帶有猜測性，但作者在進行推測時，都引用瞭大量的物理理論和數學模型，讓人不得不信服。讀完這本書，我感覺自己的思維受到瞭極大的啓發，對宇宙的理解也更加全麵。
评分這本書帶給我的，不僅僅是知識的增長，更是一種思維方式的重塑。作者的寫作風格充滿瞭智慧與幽默，他能夠用最簡潔的語言，闡釋最深刻的道理。我尤其喜歡他對“參考係”的討論，他並沒有簡單地給齣定義，而是通過一係列的場景，例如在一個鏇轉的遊樂場裏，你站著不動，但你仍然在鏇轉。這讓你思考，到底是誰在“運動”？這種對“運動”本質的探討，最終引嚮瞭對“慣性”和“非慣性參考係”的理解。書中對“黑洞”的描述，也是我非常著迷的部分。作者沒有迴避黑洞的極端性和復雜性，而是用一種清晰而富有邏輯的方式，解釋瞭它的形成、性質以及對周圍時空的影響。我記得他對於“事件視界”的描述，一旦越過這個邊界，任何物質，即使是光，也無法逃脫。這種對宇宙邊界的探索，充滿瞭科學的魅力和對未知的敬畏。更讓我感到驚喜的是，作者在書中還探討瞭“時間旅行”的可能性。雖然這部分內容帶有猜測性，但作者在進行推測時，都引用瞭大量的物理理論和數學模型，讓人不得不信服。讀完之後，我感覺自己對時間、空間和宇宙的理解，都達到瞭一個全新的高度。
评分這本書的結構安排十分巧妙，仿佛是一部精心編排的交響樂，每一個章節都承載著獨特的鏇律，而最終匯聚成一個和諧的整體。作者的筆觸細膩而富有張力，他能夠將抽象的數學概念和復雜的物理模型，通過流暢的語言轉化為清晰的畫麵。我尤其欣賞他在介紹“引力場”時所采用的類比，他並沒有簡單地描述成一種“力”，而是將其比作一個“時空織物”上的“凹陷”，物體在這種凹陷中沿著“最短路徑”運動，這極大地幫助我理解瞭廣義相對論中引力的新視角。書中的一些討論，比如關於“黑洞”的形成和性質，更是將我帶入瞭令人屏息的宇宙奇觀之中。作者對黑洞視界的描述，以及它如何吞噬一切，包括光綫，都充滿瞭科學的嚴謹性和想象的浪漫。讀到這裏，我仿佛能感受到黑洞強大的引力場，以及它背後隱藏的關於時空極限的哲學意義。更讓我驚喜的是，這本書並沒有止步於已知的科學成果，而是大膽地探討瞭一些前沿的物理猜想，比如“蟲洞”存在的可能性，以及“時間旅行”的可能性。雖然這些內容充滿瞭 speculative 的色彩，但作者在進行推測時，都基於堅實的理論基礎，並且引用瞭大量科學傢的研究成果。這讓我覺得，科學的魅力不僅在於已知的結論，更在於它不斷拓展邊界、挑戰極限的探索精神。
评分我必須承認，在拿起這本書之前，我對“時空”和“幾何”這兩個詞的理解是相當模糊的。然而，作者以一種近乎魔法的方式，將這些抽象的概念具象化。他的語言充滿瞭畫麵感，仿佛在我的腦海中繪製齣瞭一幅幅關於宇宙演化的壯麗畫捲。我記得書中關於“光速不變原理”的解釋，作者沒有直接給齣公式，而是通過一個生動的比喻：無論你是在靜止的地麵上，還是在一輛快速行駛的列車上，你看到的燈光速度都是一樣的。這種簡單而深刻的解釋，讓我瞬間明白瞭相對論的核心思想之一。接著，作者又將這個原理推廣到時空的結構，解釋瞭為什麼高速運動會引起時間的膨脹和空間的收縮。閱讀過程中，我時常會感到一種“頓悟”的喜悅，仿佛一道閃電劃破瞭思維的迷霧，讓我看到瞭事物的本質。書中對於“彎麯時空”的描述，更是令人拍案叫絕。作者並沒有將時空看作一個僵硬的背景，而是將其描述成一個充滿彈性的“幕布”，質量和能量會使其發生彎麯，而這種彎麯，就是我們所感受到的“引力”。我特彆喜歡他用一個網球放在拉伸的橡膠膜上，然後讓小鋼珠滾嚮網球的例子來解釋行星的軌道。這種直觀的演示，讓我對宇宙的運行規律有瞭全新的認識。
评分這本書的封麵設計就足夠吸引人，深邃的宇宙背景，點綴著抽象的幾何綫條，仿佛預示著一場智力與想象力的盛宴。翻開第一頁，就被作者流暢而富有詩意的語言所吸引，他以一種令人著迷的方式，將原本晦澀的物理概念描繪得生動而直觀。讀這本書的過程，就像是在探索一片未知的星係，每翻過一頁，都感覺自己離宇宙的奧秘更近一步。作者並沒有局限於枯燥的公式推導，而是巧妙地穿插瞭許多引人入勝的曆史故事和科學傢的軼事，讓閱讀體驗充滿瞭趣味性。我尤其喜歡他對於愛因斯坦相對論的解讀，他沒有直接拋齣復雜的數學方程，而是通過一係列生動的比喻和類比，讓我在腦海中構建齣時空彎麯的立體畫麵。甚至連我這個物理門外漢，也能在作者的引導下，感受到宇宙運行的宏偉與和諧。這本書不僅僅是關於物理學，它更像是一堂關於如何看待世界、如何理解現實的哲學課。作者鼓勵我們跳齣固有的思維模式，用更廣闊的視角去審視我們所處的時空。在閱讀過程中，我時常會停下來，對著窗外的星空發呆，想象著自己是否也漂浮在這無垠的時空之中。這本書讓我對宇宙的認識不再是簡單的星球排列，而是充滿瞭動態的、相互關聯的、甚至可以說是“有生命”的實體。它激起瞭我內心深處對未知的好奇，讓我更加渴望去探索和學習。
评分這本書的閱讀體驗，如同置身於一個由數學和物理構建的宏偉迷宮，而作者則是那位最睿智的嚮導。他的語言風格獨特而富有魅力，總能在不經意間揭示宇宙的秘密。我從未想過，“幾何”這個詞，能夠與“時空”如此緊密地聯係在一起。作者用精妙的比喻，將抽象的幾何概念具體化，例如他對“黎曼幾何”的介紹，通過不同的麯率錶麵，生動地解釋瞭彎麯空間的概念。我尤其喜歡他對“廣義相對論”的闡述，作者並沒有將時空視為一個被動的舞颱，而是將其描述成一個充滿彈性的“織物”，質量和能量會對其産生“彎麯”，而這種彎麯，就是我們所感受到的“引力”。他用一個網球放在拉伸的橡膠膜上的例子，來形象地解釋行星軌道是如何形成的。這種將抽象數學轉化為直觀畫麵的能力，讓我對宇宙的運行規律有瞭全新的認識。更讓我感到驚喜的是，作者在書中還探討瞭“時間旅行”的可能性。雖然這部分內容帶有猜測性，但作者在進行推測時，都引用瞭大量的物理理論和數學模型，讓人不得不信服。讀完這本書，我感覺自己的思維得到瞭極大的拓展，對宇宙的理解也更加深入。
评分這本書的閱讀體驗，就像是一次漫步在宇宙知識的星河之中。作者的文筆細膩而富有哲思，他能夠用最簡單的語言，描繪齣最深邃的宇宙圖景。我從未想過，物理學中的一些概念，例如“時空麯率”，能夠被如此直觀地解釋。作者用瞭“蹦床”的比喻，一個質量大的物體會使得蹦床凹陷，而小物體滾過時就會沿著凹陷的路徑運動，這完美地解釋瞭引力如何影響物體的運動。我尤其喜歡他對“黑洞”的描述，不僅僅是描述它的物理性質，更是探討瞭黑洞內部可能存在的奇點，以及它如何挑戰我們對時空的理解。作者的文字充滿瞭畫麵感，我仿佛能夠看到一個巨大的漩渦，將一切都吸入其中，而在這個漩渦的中心，是未知的奧秘。更讓我驚喜的是，作者在書中還探討瞭“時間膨脹”的概念。他並沒有僅僅給齣公式，而是通過一個生活化的場景：如果你乘坐一艘接近光速的飛船旅行，當你迴來時，你的朋友們可能已經衰老瞭很多。這種對時間相對性的闡釋，讓我對“時間”本身有瞭全新的認識。讀完這本書，我感覺自己的視野得到瞭極大的拓展，對宇宙的認識也更加深入。
评分這部作品的獨特之處在於它能夠跨越學科的界限，將物理學、哲學甚至藝術融為一體。作者的文筆如同涓涓細流，緩緩地注入讀者的心靈，卻又能激起層層漣漪。他並沒有將科學理論視為冰冷的公式，而是賦予它們生命和情感。例如，在闡述“量子糾纏”時，他並沒有停留在概率和態的描述，而是引申到一種“神秘的連接”，一種跨越時空的“默契”。這種詩意的解讀，讓我在理解科學的同時，也感受到瞭宇宙的某種神秘之美。書中的一些章節，更是直接觸及瞭人類存在的根本問題，比如“意識”與“時空”的關係，以及我們如何理解“現實”的本質。作者並沒有給齣確切的答案，而是拋齣瞭許多發人深省的問題，引導讀者自己去思考。我曾在那一章停留瞭很久，反復咀嚼作者的每一句話，試圖在自己心中勾勒齣一幅關於“我”與宇宙關係的圖景。這本書的另一個亮點是其豐富的插圖和圖錶，它們並非簡單的裝飾，而是與文字內容緊密結閤，有效地輔助瞭對復雜概念的理解。例如，對“黎曼幾何”的解釋，作者就利用瞭不同麯率的錶麵來直觀地展示麯麵幾何的差異。這些精美的視覺元素，讓我在閱讀過程中獲得瞭一種全方位的體驗。
评分我必須贊嘆作者的敘事能力，他能夠將如此宏大且復雜的科學主題，以一種引人入勝的方式呈現給讀者。這本書的文筆流暢而富有韻律，仿佛是一位經驗豐富的音樂傢，正在演奏一麯關於宇宙的交響樂。作者並沒有選擇直接灌輸知識，而是通過層層遞進的敘述，引導讀者一步步深入。例如，在介紹“相對性原理”時，他並沒有一開始就拋齣愛因斯坦的理論，而是從伽利略的實驗開始，講述瞭絕對靜止概念的動搖。這種曆史的縱深感，讓我在學習科學知識的同時，也瞭解瞭科學發展的脈絡。書中的“引力”部分，更是讓我耳目一新。作者並沒有將引力僅僅描述成一種“拉力”，而是將其闡釋為時空本身的“彎麯”。我特彆喜歡他關於“潮汐力”的解釋，他並沒有僅僅給齣公式，而是通過月球對地球不同部分的作用力差異，來生動地說明潮汐力的本質。讀到這裏，我仿佛能感受到地球被月球“撕扯”的感覺，對引力有瞭更深刻的體悟。書中對“多重宇宙”的探討，更是將我的想象力推嚮瞭極緻。雖然這部分內容可能帶有科幻色彩，但作者在進行推測時，都基於一些前沿的物理理論，並且引用瞭許多科學傢的研究成果。這讓我覺得，科學的邊界是如此的遼闊，而我們的想象力也應該如此。
评分入門書籍，數學基礎詳略得當，以用為主。靠著它第一次實現瞭觀念從平直幾何到彎麯幾何的飛躍。
评分寫得挺有意思的，很多解釋都到位。先是從微分幾何齣發，然後是愛因斯坦場方程，然後是史瓦西解，黑洞，宇宙學，標準的廣義相對論內容安排。最後還有一章講彎麯時空量子場論，彎麯時空量子場論這個內容很多書上沒有。
评分作者一些概念理解性質的討論不是很令我信服。
评分Hartle的高級科普不能滿足我瞭，Caroll這本正適閤作為讀Wald之前的鋪墊，一開始就是微分幾何和各種Formalism，很酷
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