Гравитация Том 1 - Мизнер Ч.
Гравитация Том 1
Автор: Мизнер Ч.Другие авторы: Торн К., Уилер Дж.
Издательство: М.: Мир
Год издания: 1977
Страницы: 480
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180
Скачать:
Charles W. Misner University of Maryland
Kip S. Thorne
California Institute of Technology
John Archibald Wheeler Princeton University
W. H. Freeman and Company San Francisco 1973
Ч. МИЗНЕР К. ТОРН Дж. УИЛЕР
ГРАВИТАЦИЯ
том I
Перевод с английского М. М. Баско
под редакцией
В. Б. Брагинского и И. Д. Новикова
Издательство «Мир» Москва 1977
УДК 530.12 + 523.112
Монография выдающихся американских физиков Ч. Мизнера, К. Торна и Дж. Уилера «Гравитация», выпускаемая на русском языке в трех томах, посвящена изложению физических основ, современного математического аппарата и важнейших достижении теории тяготения Эйнштейна. Она соединяет в себе качества учебного пособия но теории тяготения и обширного обзора проблем гравитации и теории пространства-времени. Книга содержит описание новейших методов и последних полученных результатов.
Первый том включает обзор фиаическнх идеи, лежащих в основе теории тяготения, специальную теорию относительности и теорию искривленного пространства-времени.
Книга рассчитана на студентов н аспирантов университетов и на специа-листов-физиков. Качественная сторона излагаемых вопросов доступна самому широкому кругу читателей.
Редакция литературы, по физике
© 1973 by W. Н. Freeman and Company
20401___049
Мы посвящаем эту книгу Нашим согражданам,
Которые из любви к истине,
Пренебрегая собственными нуждами, Выделяют средства в виде налогов И пожертвований И время от времени выдвигают Из своей среды Преданных слуг науки,
Чтобы сделать очередной шаг в познании Тайн и удивительной простоты Этой странной и прекрасной Вселенной — Нашего дома.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редакторов перевода 15 Предисловие авторов к русскому изданию 18 Предисловие авторов 19 От авторов 25
Часть I. Физика пространства-времени
Глава 1. Геометродинамика в кратком изложении 29 § 1.1. Притча о яблоке 29
§ 1.2. Пространство-время с координатами и без них 32
Дополнение 1.1. Математические обозначения событий, координат и векторов 41 § 1.3. Невесомость 42
Дополнение 1.2. Вещества, имеющие совершенно различный состав, падают с одним и тем же ускорением («стандартная мировая линия») 48 § 1.4. Локально лоренцева геометрия с координатами и без них 50
Дополнение 1.3. Локально лоренцева геометрия и локально эвклидова геометрия (с координатами и без них) 50 § 1.5. Время 54
Дополнение 1.4. Время сегодня 60 § 1.6. Кривизна 61
Дополнение 1.5. Как проверить, является ли пространство-
время плоским? 67
Дополнение 1.6. Кривизна чего? 68
Дополнение 1.7. Уравнение движения в гравитационном поле и уравнение движения в электромагнитном поло: сходства и различия 70
Дополнение 1.8. Геометрические единицы 71 § 1.7. Воздействие материи на геометрию 72 Дополнение 1.9. Галилео Галилей 75 Дополнение 1.10. Исаак Ньютон 70 Дополнение 1.11. Альберт Эйнштейн 78
8 Оглавление
Часть II. Физика в плоском пространстве-времени
Глава 2. Основы специальной теории относительности 83 § 2.1. Общие замечания 83 § 2.2. Геометрические объенты 84 § 2.3. Векторы 85
Дополнение 2.1. Прощай ictl 88 § 2.4. Метрический тензор 89 § 2.5. Дифференциальные формы 90
Дополнение 2.2. Упражнения с решениями, в которых используется метрика 96 § 2.6. Градиенты и производные по направлениям 96 § 2.7. Координатное представление геометрических объектов 97
Дополнение 2.3. Дифференпиалы 100 § 2.8. Центрифуга и фотон 101 |§ 2.9. Преобразования Лоренца 104
Дополнение 2.4. Преобразования Лоренца 105 § 2.10. Столкновения 107
Глава 3. Электромагнитное поле 109
§ 3.1. Сила Лоренца и тензор электромагнитного поля 109
Дополнение 3.1. Определение поля и предсказание движения по формуле Лоренца 111 § 3.2. Тензоры в самом общем виде 112
Дополнение 3.2. Метрика на разных языках 116
§ 3.3. Геометрическая точка зрения в сравнении с точкой зрення
3+1 117
§ 3.4. Уравнения Максвелла 119 [§ 3.5. Операции над тензорами 121
Дополнение 3.3. Техника «жонглирования индексами» 129
Глава 4. Электромагнетизм и дифференциальные формы 131 § 4.1. Внешнее исчисление 131
Дополнение 4.1. Дифференциальные формы и внешнее исчисление в кратком изложении 132 § 4.2. Электромагнитная 2-форма и сила Лоренца 139
Дополнение 4.2. Как абстрагируясь от понятия «сотоподобной структуры» прийти к понятию 2-формы; случай 3-пространства и пространства-времени 143 § 4.3. Формы позволяют лучше понять олектромагпетизм, а электромагнетизм позволяет лучше понять формы 145 Дополнение 4.3. Дуальность 2-форм в пространстве-времени 150 § 4.4. Поле излучения 151
§ 4.5. Уравнения Максвелла
§ 4.6. Внешняя производная и замкнутые формы 155
Дополнение 4.4. Последовательность форм и внешних произ-
водных 156
Оглавление 9
§ 4.7. Действие на расстоянии как следствие локального закона
160
Дополнение 4.5. Сравнение и противопоставление метрической структуры и гамильтониана, или «спмплектической структуры» 169
Дополнение 4.6. История появления теоремы Стокса 170
Глава 5. Тензор знергии-импульса и законы сохранения 172
