《引力与时空》，由科学出版社出版。描述的是本书全面系统地介绍了现代引力理论，包括Riemann几何、阿尔伯特·爱因斯坦引力理论、黑洞与引力坍缩、引力波以及宇宙学等基础和前沿的内容。

本书先从线性近似开始，用与电磁学即经典场的类比，渐进地延伸到引力的几何解释和非线性的Einstein场方程，并在线性近似部分就直接讨论光线偏折、光的延迟、引力红移、引力透镜以及引力辐射等现象，这有益于读者更好地洞察引力的物理本质及其与时空几何的联系，而不至被复杂冗长的Riemann几何数学体系影响到对物理现象的深入理解。此外，分布于全书各章节的大量练习题以及各章所附习题，对读者的学习将大有裨益。

本书适合作为天体物理、理论物理及其他相关专业的研究生或本科高年级学生的教材，也可供上述领域的科研工作者参考。

序

符号说明

第1章 艾萨克·牛顿引力理论

1.1 万有引力定律

1.2 平方反比定律的检验

1.3 引力势

1.4 引力多极 太阳的四极矩

1.5 惯性质量与引力质量的等效

1.6 mG与mI等效的经验证据

1.7 关于第五种力的推测

1.8 潮汐力

1.9 潮汐场作为引力的局域测量

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参考文献

习题

第2章 狭义相对论的形式论

2.1 时空结构

2.2 时空中的张量

2.3 张量场

2.4 能量动量张量

2.5 相对论电动力学

2.6 微分形式和外微积分

2.7 局域场与超距作用

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参考文献

习题

第3章 线性近似

3.1 电磁学的例子

3.2 引力的线性场方程

3.3 引力与物质的相互作用

3.4 变分原理与运动方程

3.5 非相对论极限与艾萨克·牛顿理论

3.6 几何解释 弯曲时空

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参考文献

习题

第4章 线性近似的应用

4.1 球状质量的场

4.2 引力的时间膨胀

4.3 光的偏折

4.4 光的延迟

4.5 引力透镜

4.6 引力透镜光学

4.7 转动质量的场 Lense-Thirring效应

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参考文献

习题

第5章 引力波

5.1 平面波

5.2 引力辐射的发射

5.3 振动四极子的发射

5.4 转动四极子的发射

5.5 引力辐射暴的发射

5.6 四极探测器及其截面

5.7 引力辐射探测器的实验

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参考文献

习题

第6章 Riemann几何

6.1 广义坐标与张量

6.2 平行移动 协变导数

6.3 测地方程

6.4 度规张量

6.5 Riemann曲率张量

6.6 测地线偏离和潮汐力

6.7弯曲空间的微分形式

6.8 时空的等度规 Killing矢量

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参考文献

习题

第7章 阿尔伯特·爱因斯坦引力理论

7.1 广义协变性和不变性

7.2 Einstein场方程

7.3 Einstein场方程的另一导出 宇宙学项

7.4 Schwarzschild解

7.5 Birkhoff定理

7.6 行星运动 近日点进动

7.7 光的传播 红移

7.8 测地进动

7.9 Mach原理

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参考文献

习题

第8章 黑洞和引力坍缩

8.1 奇点和伪奇点

8.2 黑洞及其视界

8.3 最大Schwarzschild几何

8.4 Kerr解和Reissner-Nordstrm解

8.5旋转黑洞的视界和奇点

8.6 最大Kerr几何

8.7 黑洞热力学 Hawking过程

8.8 引力缩和黑洞的形成

8.9 寻找黑洞

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参考文献

习题

第9章 宇宙学

9.1 宇宙的大尺度结构

9.2宇宙距离

9.3 宇宙学红移 Hubble定律

9.4 宇宙的年龄

9.5 宇宙热辐射

9.6 质量密度 暗物质

9.7共动坐标Robertson-Walker几何

9.8 Friedmann模型

9.9 空虚的Lematre模型

9.10 光的传播粒子视界

9.11 理论与观测的比较

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参考文献

习题

第10章 早期宇宙

10.1 早期宇宙的温度

10.2 热平衡中的粒子

10.3 中微子退耦

10.4 核合成 原初氦丰度

10.5密度扰动Jeans质量

10.6 暴胀模型

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参考文献

习题

附录

A.1 粒子系统的Lagrange方程

A.2 场的Lagrange方程

A.3 能量动量张量

A.4 阿尔伯特·爱因斯坦方程的变分原理

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偶数习题答案