General Relativistic Dynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Cooperstock, Fred I.

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页数:232

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价格:$ 74.58

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isbn号码:9789814271165

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• 广义相对论
• 相对论动力学
• 引力
• 时空
• 物理学
• 天体物理学
• 宇宙学
• 黑洞
• 引力波
• 理论物理学

宇宙的编织：经典力学与量子场论的交汇 作者： [此处填写作者姓名，例如：艾米莉亚·凡尔纳] 出版社： [此处填写出版社名称，例如：星辰之光学术出版社] 出版年份： [此处填写年份，例如：2024] --- 内容提要： 本书并非探究爱因斯坦广义相对论在宏观时空动力学中的精妙应用，而是将焦点锁定在描述微观粒子和场行为的物理学分支上。《宇宙的编织：经典力学与量子场论的交汇》 是一部深入、全面且注重基础概念构建的教科书，旨在为读者提供一个坚实的理论框架，用以理解物质在亚原子尺度上的基本相互作用。 全书围绕两大支柱构建：非相对论性量子力学（QM） 的完备阐述，以及从经典场论过渡到量子场论（QFT） 的严谨推导过程。我们避开了对强引力场和黑洞视界等广延时空几何的讨论，转而专注于量子世界的内在逻辑、对称性原理以及对基本粒子行为的描述。 第一部分：量子力学的基石与演化 (约 500 字) 本部分详细回顾并深化了量子力学的基本公设，为后续的量子场论奠定必要的数学和概念基础。 第一章：希尔伯特空间与算符代数 本章从数学结构入手，细致讲解了无限维希尔伯特空间的概念、狄拉克符号的精确用法，以及可观测量对应的自伴算符（Hermitian Operators）的性质。我们深入探讨了算符的对易关系、不确定性原理的严格表述，并引入了生成元与对称性的深刻联系。 第二章：薛定谔方程的解析与近似 本章不再满足于简单的势阱问题，而是专注于更复杂的体系，如微扰理论的各个层次（时间无关微扰和时间依赖微扰）。特别是对高阶微扰的系统性处理，为理解受外部场调制的系统提供了工具。此外，散射理论被详尽阐述，包括曼德尔斯塔姆图（Löwdin-Mandelstam Diagrams）在低阶近似中的应用，以及解析延拓在散射振幅中的作用。 第三章：角动量理论的精细结构 我们专注于非平庸的角动量代数，包括轨道角动量与自旋的合成（Clebsch-Gordan 级数），以及泡利不相容原理在多粒子系统中的体现。对精细结构常数、塞克尔效应（Zeeman Effect）和斯塔克效应（Stark Effect）的量子力学解析被完整呈现，这些都严格地基于非相对论性框架下的电磁相互作用。 第二部分：经典场论的回归与规范原理 (约 500 字) 为了构建量子场论，我们必须首先建立精确的经典场描述。本部分将拉格朗日力学推广到连续介质和场论。 第四章：拉格朗日与哈密顿场论 本章的重点在于从粒子系统到场论的范式转换。我们引入了拉格朗日密度 $mathcal{L}(phi, partial_mu phi)$ 的概念，推导出欧拉-拉格朗日方程，并清晰界定动量共轭场 $Pi$ 的定义。哈密顿密度 $mathcal{H}$ 的构建过程被详细剖析，强调其在量子化过程中的核心地位。 第五章：经典场方程与诺特定理 本章深入探讨对称性在场论中的核心地位。诺特定理（Noether's Theorem）被严格证明，并应用于经典场论的各种对称性，例如时空平移不变性（守恒能量-动量张量）、空间旋转不变性（角动量守恒）以及内禀（内部）对称性（如 U(1) 对称性导出电荷守恒）。 第六章：规范不变性与电磁场耦合 本章聚焦于规范场论的经典起源。通过引入最小耦合原理，我们阐述了如何将电磁势 $A_mu$ 纳入拉格朗日量中，以保证拉格朗日量在电磁规范变换下保持不变。对法拉第-洛伦兹张量 $F_{mu u}$ 的讨论，及其在描述电动力学中的优越性，是本章的关键所在。 第三部分：量子化、相互作用与粒子图景 (约 500 字) 本部分完成了从经典场到量子场的跨越，即标准的正则量子化程序，并引入了微扰论来处理相互作用。 第七章：正则量子化与玻色子/费米子场 本章是全书的核心转折点。我们采用正则对易关系（Canonical Commutation Relations, CCR）或对易关系（Canonical Anticommutation Relations, CAR）将经典场量提升为量子算符。对自由的玻色子场（如Klein-Gordon场）和自由的费米子场（如Dirac场）进行量子化，并清晰定义产生算符 $a^dagger$ 和湮灭算符 $a$。本章将详细阐述 Fock 空间（粒子态空间）的构造，以及如何用这些算符描述粒子数的演化，明确区分了自旋为整数和半整数的粒子在量子化处理上的根本区别。 第八章：相互作用的微扰理论与S矩阵 一旦有了自由场，就需要引入相互作用项 $L_{int}$。本章详细介绍如何使用狄拉克映像（或称交互绘景）来处理时间演化。散射态的演化由时间排序的指数算符描述，进而引出散射矩阵 $S$ 的展开式。我们专注于费曼图（Feynman Diagrams）的图形语言，并精确导出最低阶（一阶或二阶）微扰论的散射率和截面计算方法。 第九章：拓扑、拓扑缺陷与非平凡真空 本书的结尾部分探讨了超越平坦时空几何的量子结构。我们将讨论拓扑荷（如风暴子或磁单极子的经典类似物）如何通过非平凡的真空构型体现出来。虽然不涉及弯曲时空下的量子场论，但对拓扑不变量在规范场中的意义的探讨，展示了对称性破缺和拓扑性质在场论中的深远影响。 --- 目标读者： 本书适合物理学高年级本科生、研究生，以及希望全面掌握量子场论基础的理论物理研究人员。读者应具备扎实的经典力学、电动力学和狭义相对论基础知识。 本书的独特价值： 《宇宙的编织》通过强调从经典场到量子场的严谨推导链条，避免了直接跳跃到高度抽象的规范场论的复杂性。它致力于在概念清晰度和数学严谨性之间找到完美的平衡，为后续深入学习粒子物理标准模型（Standard Model）或凝聚态物理中的低能有效场论（Effective Field Theory）打下不可动摇的基础。本书中的每一个公式和推导都经过精心设计，确保学习者不仅知道“如何计算”，更理解“为何如此”。

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这是一本我一直期待的著作，它的标题《General Relativistic Dynamics》就足以点燃我对宇宙深层奥秘的好奇心。我设想这本书将是一场思维的冒险，带领读者穿越爱因斯坦那令人着迷的时空弯曲理论，深入探讨引力如何在宏观尺度上塑造宇宙的演化。我期待它能将抽象的数学公式转化为生动的物理图景，让我得以窥见黑洞的奇点、引力波的涟漪以及宇宙大爆炸的初始瞬间。这本书应该不仅仅是对广义相对论方程的罗列，更应是对其背后深刻物理直觉的挖掘。我想象作者会巧妙地运用类比和实例，将那些晦涩的概念解释得清晰易懂，让即使是初涉此领域的研究者也能找到前进的方向。例如，关于物质如何影响时空几何，我期待书中能有详尽的图示和解释，展示质量是如何“压垮”时空的，而时空弯曲又如何引导物质的运动。同时，对于广义相对论的实验验证，诸如水星近日点进动、光线在引力场中的偏折等经典实验，我希望能看到详细的介绍，以及最新的引力波探测成果是如何进一步巩固了这一理论的。这本书如果能兼顾理论的严谨性和科普的生动性，那无疑将是一本绝佳的入门读物，为我打开通往宇宙最深层奥秘的大门。

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《General Relativistic Dynamics》这本书，从书名就可以看出，它将带领我们进入广义相对论的动态世界。我设想这本书会从基础的场方程开始，然后逐步深入到各种复杂的动态过程。我期待书中能够详细阐述如何利用广义相对论来描述宇宙的膨胀，包括弗里德曼方程的推导和不同宇宙学模型的比较，例如平坦宇宙、开放宇宙和封闭宇宙。同时，我也希望能够看到书中对宇宙早期史的讨论，比如暴胀理论是如何解释宇宙的平坦性和均匀性，以及如何产生我们今天观测到的结构。对于引力波的研究，我猜测书中会对不同类型的引力波源进行详细的分类和分析，比如超新星爆发、黑洞并合、中子星碰撞等，并探讨这些引力波信号所蕴含的物理信息。另外，我对书中关于非线性引力动力学的研究方向也充满了期待，这可能涉及到奇点问题、黑洞信息悖论以及引力如何与量子效应相互作用等前沿问题。这本书的价值在于其对广义相对论在宇宙学和天体物理学中的动态应用的全面展示。

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《General Relativistic Dynamics》这本书，我第一眼就被它厚实的体积和封面设计所吸引，那是一种沉静而又不失力量的美感，仿佛预示着书中蕴藏着宇宙最深邃的秘密。虽然我对其中的数学推导还不是完全精通，但我对书中描绘的物理图像充满了兴趣。我设想作者会用引人入胜的语言，将我们带入一个奇妙的宇宙，在这里，时间和空间不再是独立的背景，而是相互交织、动态变化的实体。书中关于引力透镜效应的描述，我希望能够详细展现光线如何在巨大的引力场中弯曲，形成放大、扭曲甚至多重影像，这对于我们观测遥远宇宙至关重要。另外，我非常期待书中对引力波探测的最新进展的介绍，特别是 LIGO 和 Virgo 等探测器如何捕捉到来自遥远宇宙的引力波信号，这无疑是广义相对论的又一辉煌证据，也为我们开启了全新的观测窗口。书中对黑洞合并、中子星碰撞等极端天体事件的模拟和解释，应该会非常精彩，让我得以一窥宇宙中最具戏剧性的瞬间。这本书的魅力在于它能够将宏大的宇宙尺度与精妙的理论框架相结合，让我们感受到人类智慧的伟大。

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我最近翻阅的《General Relativistic Dynamics》一书，虽然初看之下，其中涉及的数学工具令我望而却步，但我相信它必定是一部极富洞察力的作品。我推测这本书的重点在于“动力学”二字，这意味着它不仅仅会介绍广义相对论的静态几何描述，更会深入探讨在动态过程中，物质与时空如何相互作用。例如，对于那些快速演化的宇宙模型，比如宇宙暴胀理论，我期待书中能够详细解释在这个过程中，时空的度规是如何变化的，以及物质能量张量的分布如何驱动这种变化。书中对于引力波传播的动力学过程，例如其产生的机制、传播的特性以及与物质的相互作用，我希望能有深入的论述。此外，我也好奇书中是否会涉及一些非线性动力学和数值模拟在广义相对论研究中的应用，因为在许多强引力场景下，精确的解析解是难以获得的。这本书可能更侧重于理论的计算和模拟，对于那些希望深入理解引力场如何随时间和空间演变的读者来说，它可能是一部不可多得的参考。

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我近期购入的《General Relativistic Dynamics》一书，虽然我尚未完全消化其中的内容，但从其引人入胜的篇章结构和作者严谨的表述风格来看，它无疑是一部极具分量的学术专著。我尤其被其中对于“引力场方程”的推导过程所吸引，作者似乎花了大量笔墨来阐述如何从黎曼几何的张量代数逐步构建出描述时空几何与物质分布关系的复杂方程。这对于我这样的专业研究者而言，是理解广义相对论精髓的关键。我预想书中会深入探讨方程的各种解，例如史瓦西解在描述孤立恒星引力场方面的应用，以及克尔解在理解旋转黑洞性质上的重要性。同时，我也期望能从中了解到，在强引力场条件下，广义相对论与量子力学可能出现的冲突，以及弦理论、圈量子引力等前沿理论是如何尝试调和这一矛盾的。书中关于宇宙学应用的讨论，如宇宙膨胀模型、暗物质和暗能量的引入，是否能与广义相对论的框架融洽结合，也将是我重点关注的部分。这本书的价值在于其对复杂理论的系统性梳理和深入性解析，它需要读者具备扎实的数学基础和物理直觉，才能真正领略其思想的深度和广度。

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