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一本30年的广义相对论课本 精选

已有 13663 次阅读 2018-6-25 08:54 |个人分类:物理|系统分类:科研笔记

 


 

 

新买了Norbert StraumannGenerall Relativity,书也不算新了,Springer2013第二版,第一版(2004)的书名还有个副题:With Applications to Astrophysics,这个副题与温老(Weiberg)的课本形成了有趣的对照(Gravitation and cosmology: Principles and Applications of General Relativity)。本书更早或许是作者30多年前的General Relativity and Relativistic AstrophysicsSpringer, 1984)。为简单起见,不妨以出版顺序简称三书为SGR1, 2, 3。从13,不仅反映作者的兴趣变化,也多少体现了相对论领域的潮汐。

三书都由三块饼构成:微分几何、GR和天体物理。SGR1让数学打头,后两版则将它移到最后。这大概是因为1970年代,GR家们还没习惯微分几何。霍金的“时空的大尺度结构”虽比SGR110年就出版了,却未引领潮流,连他的朋友老KKip Throne)都不熟悉书中的内容。老K玩儿时间机器只是计算了球对称虫洞的情形,而据霍老师书中的命题,自然就能得到一般情形的结果。后两版中,几何放到后面做配角,有点儿鸡肋,不如干脆略去,指定一本标准参考书就够了。

另两块饼则换了很多配料。GR1讲现象较多,如中子星磁场、双星系、X-射线源、黑洞吸积等,在新版里都不再是主题了,这与我们读书的步调一致——起初认识现象,然后学理论;理论到了一定年级就“创造”(预言)现象,而不甘于解释看到的现象,于是老生常谈的经典现象们只好退居课本的幕后了。

SGR21的全面改写增补,明显的是加强了黑洞理论,添了一章说“正质量定理”,后牛顿近似多一倍的篇幅。SGR3SGR2多了5个小节,GR的磁流体力学、物质扰动传播、GRBoltzmann方程、黑洞第一定律和张量密度的协变导数;数学部分加了点儿Weyl张量和共形平直流形。另外增补了一章宇宙学,讨论Friedmann-Lemaitre模型。如此看来,本书30年的历程似乎还不够戏剧,材料和趣味的更新赶不上GR的新生活。

作者最后列了几本GR的课本,最好相互参照看看:

GRtextbooks.jpg






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