【北京师范大学】高等广义相对论课程
课程目录
- 001 狭义相对论提要（一）
- 002 狭义相对论提要（二）
- 003 狭义相对论提要（三）
- 004 狭义相对论提要（四）
- 005 狭义相对论提要（五）
- 006 狭义相对论提要（六）
- 007 狭义相对论提要（七）
- 008 狭义相对论提要（八）
- 009 狭义相对论提要（九）
- 010 狭义相对论提要（十）
- 011 广义相对论基础（一）
- 012 广义相对论基础（二）
- 013 广义相对论基础（三）
- 014 广义相对论基础（四）
- 015 广义相对论基础（五）
- 016 广义相对论基础（六）
- 017 广义相对论基础（七）
- 018 广义相对论基础（八）
- 019 史瓦西时空（一）
- 020 史瓦西时空（二）
- 021 史瓦西时空（三）
- 022 史瓦西时空（四）
- 023 史瓦西时空（五）
- 024 史瓦西时空（六）
- 025 电动力学选补（一）
- 026 电动力学选补（二）
- 027 电动力学选补（三）
- 028 电动力学选补（四）
- 029 电动力学选补（五）
- 030 电动力学选补（六）
- 031 电动力学选补（七）
- 032 电动力学选补（八）
- 033 电动力学选补（九）
- 034 电动力学选补（十）
- 035 电动力学选补（十一）
- 036 电动力学选补（十二）
- 037 电动力学选补（十三）
- 038 电动力学选补（十四）
- 039 电动力学选补（十五）
- 040 电动力学选补（十六）
- 041 电动力学选补（十七）
- 042 电动力学选补（十八）
- 043 微分几何提要（一）
- 044 微分几何提要（二）
- 045 微分几何提要（三）
- 046 微分几何提要（四）
- 047 微分几何提要（五）
- 048 微分几何提要（六）
- 049 微分几何提要（七）
- 050 微分几何提要（八）
- 051 微分几何提要（九）
- 052 4维语言物理学（一）
- 053 4维语言物理学（二）
- 054 4维语言物理学（三）
- 055 4维语言物理学（四）
- 056 4维语言物理学（五）
- 057 4维语言物理学（六）
- 058 4维语言物理学（七）
- 059 4维语言物理学（八）
- 060 时空的整体因果结构（一）
- 061 时空的整体因果结构（二）
- 062 时空的整体因果结构（三）
- 063 时空的整体因果结构（四）
- 064 时空的整体因果结构（五）
- 065 时空的整体因果结构（六）
- 066 时空的整体因果结构（七）
- 067 时空的整体因果结构（八）
- 068 时空的整体因果结构（九）
- 069 时空的整体因果结构（十）
- 070 时空的整体因果结构（十一）
- 071 时空的整体因果结构（十二）
- 072 时空的整体因果结构（十三）
- 073 时空的整体因果结构（十四）
- 074 时空的整体因果结构（十五）
- 075 因果条件（上）
- 076 因果条件（中）
- 077 因果条件（下）
- 078 依赖域
- 079 整体双曲时空（一）
- 080 整体双曲时空（二）
- 081 整体双曲时空（三）
- 082 整体双曲时空（四）
- 083 渐近平直时空（一）
- 084 渐近平直时空（二）
- 085 渐近平直时空（三）
- 086 渐近平直时空（四）
- 087 渐近平直时空（五）
- 088 渐近平直时空（六）
- 089 渐近平直时空（七）
- 090 孤立体系与渐近平直时空（一）
- 091 孤立体系与渐近平直时空（二）
- 092 孤立体系与渐近平直时空（三）
- 093 孤立体系与渐近平直时空（四）
- 094 孤立体系与渐近平直时空（五）
- 095 孤立体系与渐近平直时空（六）
- 096 孤立体系与渐近平直时空（七）
- 097 孤立体系与渐近平直时空（八）
- 098 孤立体系与渐近平直时空（九）
- 099 孤立体系与渐近平直时空（十）
- 100 孤立体系与渐近平直时空（十一）
- 101 孤立体系与渐近平直时空（十二）
- 102 孤立体系与渐近平直时空（十三）
- 103 孤立体系与渐近平直时空（十四）
- 104 孤立体系与渐近平直时空（十五）
- 105 孤立体系与渐近平直时空（十六）
- 106 孤立体系与渐近平直时空（十七）
- 107 孤立体系与渐近平直时空（十八）
- 108 类光和类远无限远上的对称性群（一）
- 109 类光和类远无限远上的对称性群（二）
- 110 类光和类远无限远上的对称性群（三）
- 111 类光和类远无限远上的对称性群（四）
- 112 类光和类远无限远上的对称性群（五）
- 113 类光和类远无限远上的对称性群（六）
- 114 类光和类远无限远上的对称性群（七）
- 115 类光和类远无限远上的对称性群（八）
- 116 类光和类远无限远上的对称性群（九）
- 117 类光和类远无限远上的对称性群（十）
- 118 类光和类远无限远上的对称性群（十一）
- 119 类光和类远无限远上的对称性群（十二）
- 120 类光和类远无限远上的对称性群（十三）
- 121 类光和类远无限远上的对称性群（十四）
- 122 类光和类远无限远上的对称性群（十五）
- 123 引力能量的非定域性（一）
- 124 引力能量的非定域性（二）
- 125 引力能量的非定域性（三）
- 126 引力能量的非定域性（四）
- 127 引力能量的非定域性（五）
- 128 引力能量的非定域性（六）
- 129 引力能量的非定域性（七）
- 130 引力能量的非定域性（八）
- 131 引力能量的非定域性（九）
- 132 引力能量的非定域性（十）
- 133 引力能量的非定域性（十一）
- 134 引力能量的非定域性（十二）
- 135 引力能量的非定域性（十三）
- 136 引力能量的非定域性（十四）
- 137 引力能量的非定域性（十五）
- 138 渐近平直时空的总动量和总能量（一）
- 139 渐近平直时空的总动量和总能量（二）
- 140 渐近平直时空的总动量和总能量（三）
- 141 ADM 4动量（一）
- 142 ADM 4动量（二）
- 143 ADM 4动量（三）
- 144 ADM 4动量（四）
- 145 ADM 4动量（五）
- 146 ADM 4动量（六）
- 147 Bondi 4动量（上）
- 148 Bondi 4动量（下）
- 149 静界和能层（一）
- 150 静界和能层（二）
- 151 静界和能层（三）
- 152 静界和能层（四）
- 153 静界和能层（五）
- 154 静界和能层（六）
- 155 静界和能层（七）
- 156 电动力学续（一）
- 157 电动力学续（二）
- 158 电动力学续（三）
- 159 电动力学续（四）
- 160 电动力学续（五）
- 161 电动力学续（六）
- 162 电动力学续（七）
- 163 电动力学续（八）
- 164 电动力学续（九）
- 165 电动力学续（十）
- 166 电动力学续（十一）
- 167 电动力学续（十二）
- 168 电动力学续（十三）
- 169 电动力学续（十四）
- 170 电动力学续（十五）
- 171 电动力学续（十六）
- 172 电动力学续（十七）
- 173 电动力学续（十八）
- 174 无限红移面（一）
- 175 无限红移面（二）
- 176 无限红移面（三）
- 177 局域非转动观者（一）
- 178 局域非转动观者（二）
- 179 局域非转动观者（三）
- 180 从旋转黑洞提取能量（一）
- 181 从旋转黑洞提取能量（二）
- 182 从旋转黑洞提取能量（三）
- 183 从旋转黑洞提取能量（四）
- 184 黑洞无毛定理（一）
- 185 黑洞无毛定理（二）
- 186 黑洞无毛定理（三）
- 187 黑洞无毛定理续（一）
- 188 黑洞无毛定理续（二）
- 189 黑洞无毛定理续（三）
- 190 黑洞无毛定理续（四）
- 191 黑洞无毛定理续（五）
- 192 一般讨论（一）
- 193 一般讨论（二）
- 194 爱氏转盘（一）
- 195 爱氏转盘（二）
- 196 爱氏转盘（三）
课程介绍
19世纪末由于牛顿力学和（苏格兰数学家）麦克斯韦（1831~1879年）电磁理论趋于完善，一些物理学家认为“物理学的发展实际上已经结束”，但当人们运用伽利略变换解释光的传播等问题时，发现一系列尖锐矛盾，对经典时空不雅观产生疑问。爱因斯坦对这些问题，提出物理学中新的时空不雅观，建立了可与光速比拟拟的高速运动物体的规律，创立相对论。 狭义相对论提出两条基本原理。（1）光速不变原理：即在任何惯性系中，真空中光速c都相同，为299,792,458m/s，与光源及不雅观察者的运动状况无关。（2）狭义相对性原理：是指物理学的基本定律乃至自然规律，对所有惯性参考系来说都相同。
爱因斯坦的第二种相对性理论（1916年）。该理论认为引力是由空间——时间弯曲的几何效应（也就是，不仅考虑空间中的点之间，而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何）的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量。
爱因斯坦提出“等效原理”，即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上。按照等效原理，爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身固有性质无关，只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表示。物质质量的存在会造成时空的弯曲，在弯曲的时空中，物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中便是直线运动)，如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动，实际是绕着太阳转，造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上，如果以直线运动，实际是绕着地球表面的大圆走。
引力是时空局域几何性质的表示。虽然广义相对论是爱因斯坦创立的，但是它的数学基础的源头可以追溯到欧氏几何的公理和数个世纪以来为证明欧几里德第五公设（即平行线永远保持等距）所做的努力，这方面的努力在罗巴切夫斯基、Bolyai、高斯的工作中到达了顶点：他们指出欧氏第五公设是不能用前四条公设证明的。非欧几何的一般数学理论是由高斯的学生黎曼发展出来的。所以也称为黎曼几何或曲面几何，在爱因斯坦发展出广义相对论之前，人们都认为非欧几何是无法应用到真实世界 光波从一个大质量物体表面出射频率发生红移中来的。
