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相對論天體物理/前沿系列/中外物理學精品書系

  • 作者:編者:袁業飛|責編:劉嘯
  • 出版社:北京大學
  • ISBN:9787301353516
  • 出版日期:2024/09/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:284
人民幣:RMB 65 元      售價:
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內容大鋼
    相對論天體物理是以廣義相對論為主要理論工具來研究彎曲時空中的物理過程和天文現象的學科。相對論天體物理主要包括緻密星(白矮星、中子星和黑洞)物理以及相對論宇宙學。限於篇幅,本書僅介紹並討論了緻密星物理,具體包括施瓦西黑洞和克爾黑洞的時空性質,檢驗粒子在彎曲時空中的運動,相對論星的結構,以及數值相對論基礎——四維時空的3+1分解、黑洞的微擾理論和黑洞的相對論性吸積。本書最後一章還介紹了相對論性的點爆炸。這是伽馬暴火球–激波模型最核心的理論基礎。
    本書可供相關領域的科研人員參考,也可以用作天文學和物理學專業高年級研究生的教材或參考書。

作者介紹
編者:袁業飛|責編:劉嘯
    袁業飛,男,1972年生,中國科學技術大學物理學院天文學系教授,博士生導師,1999年獲中國科學技術大學理學博士學位,2005年晉陞為教授,曾任天文學系執行主任。主要從事黑洞天體物理領域的教學和科研工作,目前擔任中國天文學會副理事長,安徽省天文學會理事長,2017年獲國家傑出青年科學基金項目資助。主講過的本科生和研究生課程有「廣義相對論」「熱力學與統計物理」「理論力學」「天文學導論」「天體物理概論」「恆星物理基礎」「相對論天體物理」等。

目錄
第一章  廣義相對論回顧
  1.1  四維彎曲空間:引力幾何化
  1.2  測地線方程
  1.3  引力場方程
  1.4  標架和局域測量
  1.5  標架表述
  1.6  零標架
第二章  施瓦西黑洞
  2.1  施瓦西坐標的優缺點
  2.2  愛丁頓-芬克爾斯坦坐標
  2.3  克魯斯卡爾坐標和彭羅斯圖
  2.4  黑洞時空中的潮汐效應
  2.5  施瓦西時空中檢驗粒子的運動
  2.6  引力塌縮和黑洞形成
第三章  克爾黑洞的時空性質
  3.1  克爾解:復坐標變換
  3.2  克爾解的三種形式
  3.3  克爾解的基本性質
  3.4  克爾時空的結構:奇點、無限紅移面和視界
  3.5  克爾時空中的觀測者與標架
第四章  克爾黑洞中檢驗粒子的運動
  4.1  赤道面中的檢驗粒子的運動
  4.2  克爾時空中粒子運動的一般方程
  4.3  束縛態軌道運動
  4.4  克爾時空中的零測地線
  4.5  相對論性寬發射線輪廓
  4.6  偏振的輻射轉移
第五章  相對論星的結構
  5.1  相對論星的結構方程
  5.2  相對論星的總質能
  5.3  多方球理論
  5.4  中子星
  5.5  玻色星
  5.6  奇異夸克星
第六章  時空3+1分解
  6.1  超曲面的外曲率
  6.2  類空超曲面
  6.3  四維黎曼張量的3+1分解
  6.4  時空葉片
  6.5  愛因斯坦方程的3+1分解
  6.6  物質場的3+1分解
第七章  黑洞微擾理論
  7.1  標量擾動
  7.2  旋量、矢量和張量球諧函數
  7.3  雷傑-惠勒方程
  7.4  黑洞准簡正模
  7.5  特科爾斯基方程
第八章  黑洞相對論性吸積
  8.1  無碰撞球對稱吸積
  8.2  球對稱吸積:牛頓引力

  8.3  球對稱吸積的相對論性理論
  8.4  標準吸積盤理論
  8.5  相對論開普勒盤
  8.6  相對論性ADAF理論
  8.7  相對論性扁盤理論
第九章  相對論火球-激波理論
  9.1  相對論性激波間斷關係
  9.2  相對論性點爆炸:火球-激波理論
附錄A  正交坐標系中的梯度、旋度和散度
  A.1  正交坐標系
  A.2  梯度
  A.3  旋度
  A.4  散度
  A.5  拉普拉斯算符
附錄B  非相對論流體力學基本方程組
附錄C  相對論流體力學基本方程
附錄D  相對論磁流體力學基本方程
附錄E  李導數
參考文獻
索引

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