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如何自學廣義相對論:從入門到熟悉

發(fā)布時間:2025-10-27閱讀(0)

愛因斯坦的相對論可以說是世界上最著名的理論之一。在中學物理學習階段,我們就接觸過他的狹義相對論。但對于廣義相對論,大多數(shù)人知道的并不多,除了著名的“物質(zhì)告訴時空如何彎曲,時空告訴物質(zhì)如何運動”和黑洞等現(xiàn)象外,就沒有更深入的了解。一些喜愛物理的人不禁要問,要如何入門廣義相對論呢?

在這里,我要推薦的是清華大學出版社的《廣義相對論基礎》,作者是趙崢教授。之所以推薦這本書,是因為該書適合本科一學期的教學,也可以讓大學工科一、二年級的有數(shù)理基礎的人自學,在半年內(nèi)便可掌握廣義相對論的物理基礎內(nèi)容和具體計算方法,并可以觸摸到科研前沿的大門。

這本書的前四章是廣義相對論的基礎,包括從狹義相對論到廣義相對論,數(shù)學基礎:黎曼幾何和張量計算,廣義相對論主要理論和實驗驗證。而后面的其余章節(jié)則是對前沿領域的簡明介紹,包括黑洞、引力波和宇宙學,它是我們進入相關領域的敲門磚。

很多人擔心的是,自學的話會不會看不懂這本書?事實上,這個問題很好解決,因為本書的作者趙崢老師的講課視頻在網(wǎng)上就可以搜得到。我們可以通過講課視頻與書的結合來更好地進行學習。趙崢老師長期在北京師范大學講授廣義相對論,也在清華大學開設此課程,教授的內(nèi)容真的清晰又容易理解。

如何對學過的內(nèi)容進行鞏固也是一個大問題,這里我并不推薦刷題,越高級的內(nèi)容習題也越少。我們所要做的是,學過之后蓋上書本,然后自己把學過的理論推導一遍,最好的情況是能再給別人講一遍。這就是所謂的“聽懂了不一定會做,會做不一定懂教別人。”
(www.ws46.com)

學完這本書以后,我們可以進一步學習劉遼老師的《廣義相對論》,進一步加深廣義相對論的數(shù)學物理基礎,也可以了解廣義相對論在天體、宇宙學和其他物理分支的應用。

我們還可以花幾個學期學習梁燦彬老師的《微分幾何與廣義相對論》和惠勒的《General Relativity》,進一步加深對時空因果結構、奇性定理的理解。

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