A Relativist's Toolkit

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出版者:Cambridge University Press
作者:Eric Poisson
出品人:
页数:252
译者:
出版时间:2007-11-5
价格:USD 51.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780521537803
丛书系列:
图书标签:
  • 英文原版
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具体描述

This 2004 textbook fills a gap in the literature on general relativity by providing the advanced student with practical tools for the computation of many physically interesting quantities. The context is provided by the mathematical theory of black holes, one of the most elegant, successful, and relevant applications of general relativity. Among the topics discussed are congruencies of timelike and null geodesics, the embedding of spacelike, timelike and null hypersurfaces in spacetime, and the Lagrangian and Hamiltonian formulations of general relativity. Although the book is self-contained, it is not meant to serve as an introduction to general relativity. Instead, it is meant to help the reader acquire advanced skills and become a competent researcher in relativity and gravitational physics. The primary readership consists of graduate students in gravitational physics. It will also be a useful reference for more seasoned researchers working in this field.

一本关于相对论的科普读物,深入浅出地介绍了爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论的核心概念。本书以其清晰的逻辑和引人入胜的叙述,将复杂的物理学理论变得易于理解。 内容概述: 狭义相对论的基石: 书中首先探讨了狭义相对论的两大基本原理:相对性原理和光速不变原理。作者通过生动的例子,解释了这些原理如何颠覆了牛顿力学中绝对时空的概念。读者将了解到,时间和空间不再是独立的、普适的背景,而是相互关联、并且会根据观察者的运动状态而变化。 奇特的时空效应: 接着,本书详细阐述了狭义相对论带来的几个著名效应,包括时间膨胀、长度收缩和质能等价。作者会深入剖析为什么高速运动的物体会经历更慢的时间流逝,为什么在运动方向上的物体会显得更短,以及著名的 E=mc² 公式所蕴含的能量与质量之间的深刻联系。这些概念的阐释将帮助读者理解宏观世界中我们习以为常的直觉在微观和高速运动的世界中是如何失效的。 广义相对论的宇宙图景: 随后,本书将视角转向了广义相对论,揭示了引力不再是牛顿所描述的“力”,而是时空弯曲的体现。作者会解释质量和能量如何“告诉”时空如何弯曲,而时空的弯曲又如何“告诉”物质如何运动。这一革命性的观点改变了我们对宇宙的认知。 时空的几何学: 本部分将深入探讨广义相对论背后的数学工具,特别是黎曼几何。虽然不要求读者具备高深的数学背景,但作者会用直观的方式解释曲率、测地线等概念,以及它们在描述引力现象中的作用。读者将能理解,引力场是如何被巧妙地转化为时空几何性质的。 广义相对论的验证与应用: 书中还会介绍一些关键的实验证据,用以支持广义相对论的正确性。例如,水星近日点的进动、光线在引力场中的弯曲(爱丁顿实验)、以及引力红移等。此外,作者还会探讨广义相对论在现代科技中的应用,例如全球定位系统(GPS)的校正,以及对黑洞、引力波等宇宙现象的理解。 宇宙的演化与奥秘: 广义相对论不仅解释了局部空间的引力现象,更是构建了宏观宇宙模型的基础。本书会触及宇宙的膨胀、大爆炸理论以及早期宇宙的研究,展示了相对论如何帮助我们理解宇宙的起源、结构和未来。 本书特点: 循序渐进的教学方法: 作者采用了一种非常系统和循序渐进的教学方法,从最基本的概念入手,逐步深入到更复杂的理论。每一个新概念的引入都会伴随着清晰的解释和类比,确保读者能够跟上思路。 丰富的生活化例子: 为了帮助读者更好地理解抽象的物理概念,本书大量运用了生活中的例子和思想实验。无论是从日常交通工具的运动,还是从太空旅行的设想,都能找到与相对论原理相呼应的场景,让学习过程充满趣味性。 强调思想的革命性: 本书不仅仅是介绍物理公式和理论,更重要的是强调相对论所带来的思维方式的巨大转变。它引导读者质疑我们固有的空间和时间观念,认识到宇宙的运作方式远比我们想象的更为奇妙和深刻。 对物理学史的简要回顾: 在介绍相对论之前,作者也会简要回顾牛顿力学的发展,突出相对论是在前人基础上进行的革命性突破,以及它如何解决了经典物理学无法解释的难题。 激发对宇宙的好奇心: 通过阅读本书,读者不仅能掌握相对论的基本知识,更能激发出对宇宙和物理学研究的浓厚兴趣。它为那些想要更深入了解我们所处宇宙的读者提供了一个坚实的起点。 本书旨在为所有对宇宙奥秘充满好奇,希望了解现代物理学最重要的理论之一的读者提供一份详尽且易于接受的指南。它是一本能够启发思考、拓宽视野的读物。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计简直是视觉上的盛宴,那种深邃的蓝色调,配上烫金的字体,立刻抓住了我的眼球。翻开扉页,里面排版精致,字体大小和行间距都恰到好处,阅读起来非常舒适。作者的文字功底深厚,语言流畅且富有韵律感,读起来简直是一种享受。他仿佛是一位技艺高超的工匠,精心雕琢着每一个句子,使得整本书的阅读体验达到了极高的水准。我尤其欣赏作者在叙述复杂概念时所展现出的那种优雅和克制,没有使用过多晦涩难懂的术语,而是用非常贴近生活的比喻和生动的案例,将抽象的哲学思想娓娓道来。虽然我不是专业人士,但这本书成功地激发了我对某些深层次问题的思考。它不仅仅是一本书,更像是一件值得珍藏的艺术品,无论是放在书架上欣赏,还是拿在手中触摸,都能感受到出版方在制作上的匠心独运。装帧的质感也非常好,拿在手里沉甸甸的,让人觉得物有所值。光是这本书的实体形态,就已经值回票价了。

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这本书最令人印象深刻的,或许是它所采用的那种独特的“对话式”叙事风格。作者不像传统教科书那样高高在上地布道,而是仿佛坐在你对面的老友,用一种既充满敬意又带有挑战性的口吻与你探讨那些“大问题”。他会不断地提出反问,引导读者主动进入思考的深水区,而不是被动地接受既定结论。在阐述某个核心论点时,他会故意引入一些看似毫不相关的轶事或者文学片段,初看之下令人困惑,但当它们最终汇聚到一起时,会产生一种强大的张力,将原本松散的论证一下子拧紧。这种“留白”的艺术,让读者有了巨大的阐释空间,使得阅读过程充满了主动性和创造性。我发现自己经常在读完一页后,会合上书本,在房间里踱步,试图捕捉作者留下的那些“思维的残影”。它强迫你走出自己的舒适区,去审视那些你一直以来深信不疑的假设,阅读体验是极其“不舒服”但又无比“值得”的。

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阅读这本书的体验,就像是踏上了一段漫长的、充满雾气的山路。起初,能见度很低,周围的景物模糊不清,让人感到迷茫甚至有些沮丧,怀疑自己是否走错了方向。然而,作者的文字——那些精准的比喻和层出不穷的类比——就像是偶尔穿透云层的阳光,瞬间照亮前方的一小段路,让你瞥见远处的轮廓。这种忽明忽暗的阅读节奏,极大地考验了读者的耐心和专注力。但我坚持了下来,正是因为那些短暂的“豁然开朗”的瞬间,激励着我继续前行。这本书的价值不在于给你一个现成的答案,而在于它为你提供了探索答案的完整工具箱,并且告诉你如何使用这些工具去拆解那些看似无法撼动的既有框架。它鼓励一种批判性的、多角度的审视,让人学会欣赏事物表象下的复杂性和多面性。读完之后,我感觉自己的思维模式仿佛被重新校准了一般,看待日常事务的方式都变得更加审慎和细致了。

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从纯粹的学术价值角度来看,这本书的注释和参考文献部分也值得大书特书。那些密密麻麻但井然有序的引用,显示了作者在进行这项写作时所付出的惊人研究深度。这些脚注不仅仅是简单的文献标注,更像是作者与那些思想巨匠之间的隐秘对话,常常在页脚处揭示一些正文未曾详述的背景信息,或者对某个理论提出更尖锐的质疑。这使得整本书的厚度感和专业性都得到了极大的提升。对于那些希望深入研究的读者来说,这些引用就是通往更广阔知识领域的索引。我花了不少时间去查阅其中提及的一些原始资料,发现作者对引用的内容把握得非常精准,没有断章取义,而是恰如其分地服务于他构建的论点。这种对学术严谨性的恪守,让这本书在众多探讨相似主题的作品中,显得尤为可靠和权威。它不仅仅是观点输出,更是一份扎实的学术基石。

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这本书的内容组织结构简直是大师级的杰作。作者似乎对读者的心智发展路径有着深刻的洞察力,他不是简单地罗列观点,而是构建了一个层层递进的知识迷宫,每一步都充满了引导性。初读时,我会觉得有些概念晦涩难懂,但耐心读下去,你会发现前文铺垫的线索在后续章节中会以一种极其巧妙的方式被连接起来,形成一个宏大而清晰的逻辑网。特别是其中关于认识论转变的那一部分,作者用了好几个跨度极大的历史时期作为参照点,对比了不同时代背景下人们对“真理”的集体心智模式,这种宏观的叙事视角让人醍醐灌顶。行文的节奏控制得极好,有时候是急促的诘问,让人不得不停下来深思;有时候又是平缓的叙述,如同潺潺流水般滋润着读者的理解力。感觉作者在写作过程中,不仅仅是在表达自己的观点,更像是在设计一场与读者的智力博弈,每完成一个章节,都像是在解开一个精巧的谜题,成就感十足。

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