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如何自学广义相对论:从入门到熟悉

科学探索万象经验2023-05-08

爱因斯坦的相对论可以说是世界上最著名的理论之一。在中学物理学习阶段,我们就接触过他的狭义相对论。但对于广义相对论,大多数人知道的并不多,除了著名的“物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动”和黑洞等现象外,就没有更深入的了解。一些喜爱物理的人不禁要问,要如何入门广义相对论呢?

在这里,我要推荐的是清华大学出版社的《广义相对论基础》,作者是赵峥教授。之所以推荐这本书,是因为该书适合本科一学期的教学,也可以让大学工科一、二年级的有数理基础的人自学,在半年内便可掌握广义相对论的物理基础内容和具体计算方法,并可以触摸到科研前沿的大门。

这本书的前四章是广义相对论的基础,包括从狭义相对论到广义相对论,数学基础:黎曼几何和张量计算,广义相对论主要理论和实验验证。而后面的其余章节则是对前沿领域的简明介绍,包括黑洞、引力波和宇宙学,它是我们进入相关领域的敲门砖。

很多人担心的是,自学的话会不会看不懂这本书?事实上,这个问题很好解决,因为本书的作者赵峥老师的讲课视频在网上就可以搜得到。我们可以通过讲课视频与书的结合来更好地进行学习。赵峥老师长期在北京师范大学讲授广义相对论,也在清华大学开设此课程,教授的内容真的清晰又容易理解。