Table of contents :
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符号约定表
作者 J. A. Wheeler 专为中文版写的前言
序
译后序
目录
框目
插图目录
第一篇 空时物理学
第一章 几何动力学概要
§1.1 苹果的寓言
§1.2 带坐标和不带坐标的空时
§1.3 失重
§1.4 带坐标和不带坐标的局域Lorentz几何
§1.5 时间
§1.6 曲率
§1.7 物质对几何的效应
第二篇 平直空时中的物理学
第二章 狭义相对论基础
§2.1 概论
§2.2 几何客体
§2.3 矢量
§2.4 度规张量
§2.5 微分形式
§2.6 梯度和方向微商
§2.7 几何客体的坐标表述
§2.8 离心机和光子
§2.9 Lorentz 变换
§2.10 碰撞
第三章 电磁场
§3.1 Lorentz力和电磁场张量
§3.2 普遍意义下的张量
§3.3 3+1观点与几何观点的比较
§3.4 Maxwell 方程
§3.5 用张量运算
第四章 电磁学和微分形式
§4.1 外微分
§4.2 电磁2-形式和Lorentz力
§4.3 诸形式说明电磁学以及电磁学说明诸形式
§4.4 辐射场
§4.5 Maxwell 方程组
§4.6 外微分和闭合形式
§4.7 来自局域定律的超距作用
第五章 胁强-能量张量和守恒定律
§5.1 初阶槪述
§5.2 三维体积和胁强-能量张量的定义
§5.3 胁强-能量张量的分量
§5.4 粒子群的胁强-能量张量
§5.5 理想流体的胁强-能量张量
§5.6 电磁胁强-能量
§5.7 胁强-能量张量的对称性
§5.8 四维动量守恒：积分公式
§5.9 四维动量守恒：微分公式
§5.10 ▽·T = 0的应用举例
§5.11 角动量
第六章 加速的观测者
§6.1 加速的观测者可用狭义相对论分析
§6.2 双曲运动
§6.3 对加速参照系大小的限制
§6.4 均匀加速观测者所携带的四重轴
§6.5 具有任意加速度的观测者作了的Fermi-Walker迁移的四重轴
§6.6 加速观测者的局域坐标系
第七章 引力与狭义相对论的不相容性
§7.1 把引力并入狭义相对论的尝试
§7.2 由能量守恒导出引力红移
§7.3 引力红移意味着空时弯曲
§7.4 作为等效原理证据的引力红移
§7.5 局域平直，整体弯曲
第三篇 弯曲空时的数学
第八章 微分几何：概论
§8.1 第三篇概述
§8.2 初阶和高阶的比较：观点和功用上的差异
§8.3 几何学的三方面：图示、抽象和分量
§8.4 弯曲空时中的张量代数
§8.5 平行移动，协变微商，联络系数，短程线
§8.6 局域Lorentz系：数学推论
§8.7 短程线偏离和Riemann曲率张量
第九章 微分拓扑
§9.1 在无度规无短程线空时中的几何客体
§9.2 「矢量」和「方向微商」改善为切向矢量
§9.3 矢量的基，分量和变换定律
§9.4 1-形式
§9.5 张量
§9.6 对易算符和图示技术
§9.7 流形和微分拓扑学
第十章 仿射几何学：短程线、平行移动和协变微商
§10.1 短程线和等效原理
§10.2 平行移动和协变微商：图示方法
§10.3 平行移动和协变微商：抽象方法
§10.4 平行移动和协变微商：分量方法
§10.5 短程线方程
第十一章 短程线偏离和空时曲率
§11.1 曲率压轴戏
§11.2 邻近短程线的相对加速度
§11.3 潮汐引力和Riemann曲率张量
§11.4 绕闭合曲线的平行移动
§11.5 平直性等阶于Riemann曲率为零
§11.6 Riemann 简正坐标
第十二章 用弯曲空时语言表示的Newton重力
§12.1 Newton 重力概要
§12.2 Newton空时的层理
§12.3 Galileo坐标系
§12.4 Newton重力的、几何的、无坐标的阐述
§12.5 物理学的几何观点：评论
第十三章 Riemann几何：度规作为一切的基础
§13.1 狭义相对论的局域有效性影响几何的新特征
§13.2 度规
§13.3 弯曲空时几何的短程线与局域Lorentz几何的直线之间的一致性
§13.4 短程线作为致极原时的世界线
§13.5 Riemann的由度规导致的性质
§13.6 加速观测者的固有参照系
第十四章 曲率的计算
§14.1 曲率作为理解物理学的手段
§14.2 构成 Einstein 张量
§14.3 更有效的计算
§14.4 短线程Lagrange函数方法
§14.5 曲率2-形式
§14.6 用外微分形式计算曲率
第十五章 Bianchi恒等式和边界的边界
§15.1 Bianchi恒等式概要
§15.2 Bianchi恒等式=0作为「边界的边界=0」的表现形式
§15.3 转矩：缩并Bianchi恒等式的关键
§15.4 转矩的计算
§15.5 从「边界的边界为零」査看转矩的守恒
§15.6 用微分形式表示的转矩守恒
§15.7 从转矩守恒到Einstein几何助力学：预演
第四篇 Einstein的引力几何理论
第十六章 等效原理和「引力场」的测置
§16.1 概述
§16.2 弯曲空时中的物理学定律
§16.3 等效原理中的因子顺序问题
§16.4 用以测量空间和时间间隔的杆和钟
§16.5 引力场的测量
第十七章 质量-能量怎样产生曲率
§17.1 作为场方程表述中心思想的源的自动守恒
§17.2 源的自动守恒：动力学的必然
§17.3 宇宙常数
§17.4 Newton 极限
§17.5 把Einstein理论公理化吗？
§17.6 「没有前几何」：Einstein理论与其他重力理论的重大区别
§17.7 领略Einstein方程的历史
第十八章 弱引力场
§18.1 重力的线性理论
§18.2 引力波
§18.3 重力对物质的效应
§18.4 近Newton引力场
第十九章 引力系统的质量和角动量
§19.1 弱引力源的外场
§19.2 质量和角动量的测量
§19.3 完全相对论性的质量和角动量
§19.4 闭宇宙的质量和角动量
第二十章 四维动量和角动量守恒定律
§20.1 概述
§20.2 四维动量和角动量的Gauss流量积分
§20.3 四维动量和角动量的体积分
§20.4 为什么引力场的能量不能局域化
§20.5 总四维动量和角动量守恒定律
§20.6 从场方程导出运动方程
第二十一章 变分原理和初值数据
§21.1 动力学需要初値数据
§21.2 Hilbert作用量原理和Palatini变分法
§21.3 物质的Lagrange函数和胁强-能量张量
§21.4 把空时分割为空间和时间
§21.5 内禀曲率和外赋曲率
§21.6 Hilbert作用量原理和在空间加时间分割时Arnowitt-Deser-Misner对它的修正
§21.7 几何动力学的Arnowitt,Deser,Misner 表述
§21.8 随时间向前积分
§21.9 薄夹层表述中的初値问题
§21.10 时间对称和时间反对称初値问题
§21.11 York确定四维几何的诸「把手」
§21.12 Mach原理和惯性的起源
§21.13 连接条件
第二十二章 热力学，流体动力学，电动力学，几何光学，和动力论
§22.1 本章的原由
§22.2 弯曲空时中的热力学
§22.3 弯曲空时中的的流体动力学
§22.4 弯曲空时中的电动力学
§22.5 弯曲空时中的几何光学
§22.6 弯曲空时中的动力论
第五篇 相对论性恒星
第二十三章 球状恒星
§23.1 序言
§23.2 静止球状系统的坐标和度规
§23.3 Schwarzschild坐标的物理解释
§23.4 恒星内部物质的描绘
§23.5 结构方程
§23.6 外部的引力场
§23.7 如何建立恒星模型
§23.8 静止恒星的空时几何
第二十四章 脉冲星和中子星；类星体和超大质置恒星
§24.1 概述
§24.2 恒星演化的终点
§24.3 脉冲星
§24.4 超大质量恒星和疽星的不稳定性
§24.5 类星体和星系核的爆发
§24.6 相对论性星团
第二十五章 「势凹陷」作为在Schwarzschild几何中运动的主要新特征
§25.1 从Kepler定律到在Schwarzschild几何中运动的有效势
§25.2 对称性和守恒定律
§25.3 Schwarzschild几何中的运动守恒量
§25.4 引力红移
§25.5 粒子的轨道
§25.6 在Schwarzschild几何中光子，中微子或引力子的轨道
§25.7 球状星团
第二十六章 恒星的脉动
§26.1 动机
§26.2 提出问题
§26.3 Euler微扰与Lagrange微扰的比较
§26.4 初值方程
§26.5 动力学方程和边界条件
§26.6 结论的槪要
第六篇 宇宙
第二十七章 理想化的宇宙学
§27.1 宇宙的均匀性和各向同性
§27.2 理想化为流体的宇宙的胁强-能量张量
§27.3 均匀和各向同性的几何含义
§27.4 宇宙的共动、同步坐标系
§27.5 膨胀因子
§27.6 均匀超曲面的可能的三维几何
§27.7 流体的运动方程
§27.8 Einstein场方程
§27.9 时间参量和Hubble常数
§27.10 闭宇宙的初等Friedmann宇宙学
§27.11 违背Einstein宇宙学槪念的均匀各向同性宇宙模型
第二十八章 宇宙演化到它目前的状态
§28.1 宇宙的「标准模型」
§28.2 以原始混沌修正的标准模型
§28.3 在初始奇点「之前」是什么？
§28.4 其他的宇宙学理论
第二十九章 宇宙目前的状态和将来的演化
§29.1 确定宇宙命运的参量
§29.2 宇宙学红移
§29.3 距离-红移关系式；Hubble常数的测量
§29.4 星等-红移关系式；减速参置的测量
§29.5 宇宙「透镜效应」的探索
§29.6 宇宙今天的密度
§29.7 目前有关宇宙学参量知识的总结
第三十章 各向异性的和非均匀的宇宙学
§30.1 为什么宇宙是如此的均匀和各向同性？
§30.2 各向异性宇宙的Kasner模型
§30.3 各向异性的绝热冷却
§30.4 各向异性的粘滞耗散
§30.5 各向异性宇宙中粒子的创生
§30.6 非均匀的宇宙学
§30.7 混主宇宙
§30.8 微波背景的视界和各向同性
第七篇 引力坍缩和黑洞
第三十一章 Schwarzschild几何
§31.1 大质量恒星的坍缩是不可避免的
§31.2 引力半径的非奇异性
§31.3 在r=2M处Schwarzschild坐标的行为
§31.4 几种表现良好的坐标系
§31.5 Kruskal-Szekeres坐标与Schwarzschild坐标之间的关系
§31.6 Schwarzschild 几何的动力学
第三十二章 引力坍缩
§32.1 Schwarzschild 几何的适用性
§32.2 Birkhoff 定理
§32.3 坍缩恒星的外部几何
§32.4 密度均匀历力为零的恒星的坍缩
§32.5 具有内压力时的球对称坍缩
§32.6 落入r=0奇点的人的命运
§32.7 现实的引力坍缩——概述
第三十三章 黑洞
§33.1 为什么是「黑洞」?
§33.2 黑洞的引力场和电磁场
§33.3 质量，角动量，电荷和磁矩
§33.4 对称性和参照系拖曳
§33.5 试验粒子的运动方程
§33.6 主零线汇
§33.7 黑洞能量的存储和迁移
§33.8 可逆变换与不可逆变换
第三十四章 整体技巧，视界和奇点定理
§34.1 整体技巧与局域技巧
§34.2 在渐近平直空时中的「无穷远」处
§34.3 因果律和视界
§34.4 视界的整体结构
§34.5 黑洞动力学第二定律的证明
§34.6 关于奇点的定理和「最后状态的论点」
第八篇 引力波
第三十五章 引力波的传播
§35.1 观点
§35.2 真空中「线性理论」的回顾
§35.3 线性理论中的平面波解
§35.4 横向无迹(TT)规范
§35.5 线性引力波中的短程线偏离
§35.6 平面波的偏振
§35.7 引力波携带的胁强-能量
§35.8 广义相对论完备理论中的引力波
§35.9 严格的平面波解
§35.10 严格平面波的物理性质
§35.11 严格的电磁平面波与引力平面波的比较
§35.12 关于严格平面波的新观点
§35.13 短波近似
§35.14 背景曲率对波传播的效应
§35.15 引力波的胁强-能量张量
第三十六章 引力波的产生
§36.1 引力波的四极性
§36.2 用内功率流表示辐射功率
§36.3 引力波的实验室发生器
§36.4 引力波的天体物理源：一般讨论
§36.5 引力坍缩，黑洞，超新星和脉冲星作为引力波源
§36.6 双星作为引力波源
§36.7 近Newton慢运动源的辐射公式
§36.8 慢运动源的辐射反作用
§36.9 推导辐射公式的基础
§36.10 在慢运动近似下辐射场的估算
§36.11 辐射反作用势的导出
第三十七章 引力波的探测
§37.1 坐标系和冲击波
§37.2 机械探测器的加速度
§37.3 机械探测器的类型
§37.4 振勖的机械探测器：介绍性评述
§37.5 稳定通量单色波激发的理想化的波为主探测器
§37.6 由任意通量的辐射激发的理想的，以波为主的探测器
§37.7 由任意通量的辐射激发的一般的，以波为主的探测器
§37.8 噪声探测器
§37.9 非机械探测器
§37.10 展望未来
第九篇 广义相对论的实验检验
第三十八章 检验相对论的基础
§38.1 在太阳系中的检验要比在遥远的空间容易一些
§38.2 广义相对论分析检验的理论框架
§38.3 自由下落唯一性原理的检验：Eötvös-Dicke实验
§38.4 检验是否存在着支配长度和时间测量以及支配粒子运动学的度规
§38.5 短程线运动的检验：引力红移实验
§38.6 等效原理的检验
§38.7 检验是否存在着未知的长程场
第三十九章 其他引力理论和后Newton近似
§39.1 其他理论
§39.2 引力的度规理论
§39.3 后Newton极限与PPN表述
§39.4 PPN坐标系
§39.5 描述太阳系中的物质
§39.6 后Newton展开的性质
§39.7 Newton 近似
§39.8 PPN度规系数
§39.9 PPN坐标相对于「宇宙静止系」的速度
§39.10 PPN胁强-能量张量
§39.11 PPN 运动方程
§39.12 PPN坐标与周围宇宙的关系
§39.13 PPN表述的总结
第四十章 太阳系实验
§40.1 为了把广义相对论与己提出的引力度规理论相区别而开展的许多实验
§40.2 利用光线和射电波检验引力
§40.3 「光」偏转
§40.4 雷达传播的时间延迟
§40.5 短程线轨道中的近日点移动和周期性微扰
§40.6 月球轨道中的三体效应
§40.7 惯性系的拖曳
§40.8 引力常数是恒定不变的吗？
§40.9 行星和太阳在短程线上运动吗？
§40.10 广义相对论实验检验总结
第十篇 前沿
第四十一章 旋量
§41.1 反射，旋转和旋转的组合
§41.2 无穷小旋转
§41.3 以旋量代数表示Lorentz变换
§41.4 以旋量代数表示Thomas运动
§41.5 旋量
§41.6 矢量与旋量之间的对应关系
§41.7 旋量代数
§41.8 自旋空间及其基旋量
§41.9 把旋量看作旗杆加上旗加上指向-缠绕关系
§41.10 夜空的景象：旋量的一个应用
§41.11 作为引力理论有力工具的旋量
第四十二章 REGGE计算法
§42.1 为什么讨论Regge计算法
§42.2 Regge计算法简介
§42.3 单形和亏损角
§42.4 场方程的骨架形式
§42.5 格子结构的选择
§42.6 边长的选择
§42.7 Regge计算法过去的应用
§42.8 Regge计算法的未来
第四十三章 超空间：几何动力学的竞技场
§43.1 区别空间，超空间和空时
§43.2 用(3)G的超空间语言描述几何动力学
§43.3 Einstein-Hamilton-Jacobi方程
§43.4 几何的涨落
第四十四章 超越时间的终点
§44.1 引力坍缩是物理学有史以来最大的危机
§44.2 对预言坍缩理论的评价
§44.3 真空起伏，它的普遍性和最后的统治地位
§44.4 有魔力的建筑材料不是几何而是前几何
§44.5 作为命题算法的前几何
§44.6 黑盒子：宇宙的再加工
文献目录和人名索引
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附录
![Gravitation [1 ed.]
1498746640, 978-1-4987-4664-9](https://dokumen.pub/img/200x200/gravitation-1nbsped-1498746640-978-1-4987-4664-9.jpg)
![Gravitation [1 ed.]
9780716703440, 0716703440, 0716703343](https://dokumen.pub/img/200x200/gravitation-1nbsped-9780716703440-0716703440-0716703343.jpg)