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引力波物理--理論物理前沿講座/21世紀理論物理及其交叉學科前沿叢書

  • 作者：編者:蔡榮根//荊繼良//王安忠//王斌//朱濤|責編:錢俊//陳艷峰//崔慧嫻|總主編:孫昌璞
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030789372
  • 出版日期：2024/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：203
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是理論物理前沿的入門指南，整合了引力波物理領域的最新研究成果，基於引力波物理聯合研究中心在2021年暑假舉辦的引力波物理暑期學校的授課內容編寫而成；從六個方面介紹了引力波的研究成果，基本覆蓋了這一領域的重要內容，旨在幫助讀者快速掌握引力波物理的基本知識，並了解國內外前沿科研動向；在內容上緊跟引力波物理的最新科研進展，以平衡科學性和可讀性的方式呈現，盡可能採用最簡潔的推導，使得讀者無需過多的數理和廣義相對論知識儲備也能夠理解。
    本書適用於不同層次的讀者，包括研究生和本科生，特別適合作為前沿物理課程的教學參考書。對於研究生而言，本書提供了一個系統而深入的引力波物理學習平台，幫助他們建立起對這一領域的紮實理解，併為日後的研究工作做好準備。而對於本科生來說，本書則是一個引領他們步入前沿物理領域的門戶，激發了他們對引力波物理及相關領域的興趣，為未來的學術和職業發展打下了堅實的基礎。通過閱讀本書，學生們可以更全面地了解引力波物理學的基本原理和最新研究成果，進而為自己的學術生涯和科研探索打開新的大門。
作者介紹
編者:蔡榮根//荊繼良//王安忠//王斌//朱濤|責編:錢俊//陳艷峰//崔慧嫻|總主編:孫昌璞
目錄
序言
第一章  數值相對論基礎
  1.1  數值相對論發展簡史和研究現狀
  1.2  時間演化形式的愛因斯坦方程
    1.2.1  時空流形的3+1分解
    1.2.2  一階時間導數和外曲率
    1.2.3  外曲率的一些性質
    1.2.4  高斯方程和Codazzi方程
    1.2.5  二階時間導數和外曲率的演化
    1.2.6  演化方程與愛因斯坦方程的關係
    1.2.7  坐標選擇問題
  1.3  數值相對論核心困難和現行處理方法
    1.3.1  計算方程形式問題
    1.3.2  黑洞奇點問題
    1.3.3  多物理尺度問題
    1.3.4  邊界條件問題
    1.3.5  坐標選擇問題
    1.3.6  並行可擴展性問題
  1.4  小結和展望
  作者簡介
第二章  緻密雙星旋近的引力波簡介
  2.1  引言
  2.2  引力的線性近似
  2.3  引力的后牛頓展開
    2.3.1  引力場方程的朗道–栗弗席茲形式與后閔可夫斯基展開
    2.3.2  后牛頓展開
  2.4  雙星系統的引力波
    2.4.1  分立物體組成系統的運動方程
    2.4.2  兩體運動
    2.4.3  雙星繞轉的四極引力波輻射
    2.4.4  引力波引起的軌道衰減
  2.5  引力波的探測
    2.5.1  引力波在干涉儀探測器中的信號
    2.5.2  在探測器的局域慣性系中計算引力波的信號
    2.5.3  匹配濾波
  2.6  小結
  作者簡介
  參考文獻
第三章  極端質量比旋近：動力學和引力波
  3.1  引言
  3.2  試驗粒子的運動
  3.3  延展體在強場中的運動
  3.4  引力波的四極輻射
  3.5  等效單體和黑洞微擾
    3.5.1  等效單體方法
    3.5.2  圖科斯基方程
  3.6  小結
  作者簡介
  參考文獻
第四章  廣義相對論及其超越理論中黑洞似正規模的分析估值

  4.1  引言
  4.2  廣義相對論
    4.2.1  擾動方程
    4.2.2  程函近似下的似正規模計算
  4.3  標量高斯-伯奈特引力
    4.3.1  理論及黑洞解
    4.3.2  擾動方程
    4.3.3  程函近似下的似正規模計算
    4.3.4  光程函數表達式總結
  4.4  討論
  作者簡介
  參考文獻
第五章  引力波天體波源物理研究現狀和展望
  5.1  引言
  5.2  主要引力波天體波源：緻密雙星系統
  5.3  緻密雙星系統的形成演化
  5.4  超大質量雙黑洞
    5.4.1  超大質量雙黑洞的形成演化和併合
    5.4.2  超大質量雙黑洞電磁觀測特徵及搜尋發現
  5.5  極端質量比旋近系統
  5.6  引力波的引力透鏡
  5.7  引力波事件的電磁對應體
  5.8  多波段引力波探測主要方法和目標天體波源
    5.8.1  地基激光干涉儀探測
    5.8.2  空間激光干涉引力波探測
    5.8.3  脈衝星測時陣探測
  5.9  引力波探測結果
    5.9.1  地基引力波探測結果
    5.9.2  脈衝星測時陣探測現狀
  5.10  展望
  作者簡介
  參考文獻
第六章  引力波標準汽笛及其宇宙學應用
  6.1  引言
  6.2  宇宙中的引力波源與引力波探測器
  6.3  引力波源作為宇宙探針
    6.3.1  確定波源的距離
    6.3.2  確定波源的紅移
  6.4  宇宙學參數限制
    6.4.1  地基的激光干涉儀陣列
    6.4.2  空間的激光干涉儀
  6.5  標準汽笛舉例
    6.5.1  雙中子星併合引力波源及其電磁對應體觀測
    6.5.2  雙黑洞併合引力波源作為暗汽笛
    6.5.3  超大質量雙黑洞旋近的引力波源作為標準汽笛
  6.6  引力波標準汽笛的其他應用
    6.6.1  區分暗能量和修改引力
    6.6.2  限制暗能量的各向異性
    6.6.3  限制宇宙中的中微子質量
    6.6.4  檢驗宇宙距離對偶關係

  6.7  結論
  作者簡介
  參考文獻

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