微分几何入门与广义相对论

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1、国家科学技术学术著作出版基金资助出版现代物理基础丛书7微分几何入门与广义相对论(上册·第二版)梁灿彬周彬科学出版社北京·ii·微分几何入门与广义相对论内容简介本书(上册)共10章。前5章讲授微分几何入门知识，第6章以此为工具剖析狭义相对论，第7~10章介绍广义相对论的基本内容。本书强调低起点(大学物理系本科2~3年级水平)，力求化难为易，深入浅出，为降低难度采取了多种措施。本书适用于物理系高年级本科生、研究生和物理工作者，特别是相对论研究者。不关心相对论而想学习近代微分几何的读者也可把本书前5章作为入门阶梯。图书在版编目(CIP)数据微分几何入门与广

2、义相对论.上册/梁灿彬，周彬.2版.—北京：科学出版社，2006(现代物理基础丛书；7)ISBN7-03-016460-1I.微…II.①梁…②周…III.①微分几何—研究生—教材②广义相对论—研究生—教材IV.①0186.1②0412.1中国版本图书馆CIP数据核字(2005)第133232号责任编辑：胡凯/责任校对：钟洋责任印制：钱玉芬/封面设计：王浩科学出版社出版北京东黄城根北街16号邮政编码:100717http://www.sciencep.com科学出版社编务公司排版制作印刷科学出版社发行各地新华书店经销*2000年4月北京师范大学出版社

3、第一版2006年1月第二版开本：B5(720×1000)2006年1月第一次印刷印张：283/4印数：1—3000字数：541000定价：59.00元(如有印装质量问题，我社负责调换〈环伟〉)《现代物理基础丛书》编委会主编杨国桢副主编阎守胜聂玉昕编委(按姓氏笔画排序)王牧王鼎盛朱邦芬刘寄星邹振隆宋菲君张元仲张守著张海澜张焕乔张维岩侯建国侯晓远夏建白黄涛解思深第二版前言本书第一版(上册)自2000年出版以来，逐渐受到国内理论物理(特别是广义相对论)学界的关注、重视和好评，加之印数不大，两年后便已售罄．出书后，我持续不断地以本书为教材给博、硕士研究生和本

4、科生开课，至今已经五遍．其中，除了在北京师范大学之外，还应邀给清华大学基础科学班(本科生)以及中国科学院数学与系统科学研究院的博、硕士研究生开课．中科院的课还吸引了中科院的其他院所以及11所高等学校(含北京大学和清华大学)的数十名研究生和本科生旁听．在看到本书对于推广这一学科起到重要作用的同时，我也发现了书中的少数错误、许多不足以及大量有待改进和补充之处，逐渐写成了一个面目一新的再版初稿．这一再版初稿吸收了我的许多同行和学生的宝贵意见和建议，他们主要是(以姓氏汉语拼音为序)：曹周键、韩慕辛、邝志全、马永革、王志、吴小宁、杨学军、张昊、张红宝、周彬、周

5、美珂，其中贡献最为突出的是曹周键、邝志全、张红宝、周彬．通过与周彬博士的多次讨论，我发现他的数理修养既博又深，逻辑思维缜密，对书中涉及的(以及本书以外的)大量数理问题有比较清晰、深刻、准确的理解，是一位不可多得的优秀青年物理工作者．为了进一步提高写作质量，我在再三考虑后决定邀请周彬作为第二作者参与本书的修订工作，并取得他的同意．近5个月来的密切合作已经证明这是一个正确的决定，我认为周彬对修订工作作出了重要而杰出的贡献．我要特别感谢对写作本书有重要帮助的两位朋友，第一位是美国国家科学院院士、芝加哥大学教授RobertWald先生，他不但是我步入本领域的

6、优秀启蒙导师，而且对我回国后的教学和写作工作不断提供无私帮助．第二位是中科院数学所的邝志全研究员，他不仅审阅过本书的不少章节并提出过许多十分宝贵的意见和建议，而且在与我的无数次讨论中以他对问题所特有的深刻思考和领悟使我受益殊深．本书分上下两册，两册的基本内容已在第一版前言中做过介绍．第二版的修订工作主要有两大方面：①对全书原有内容做了全面细致的改写；②增补了若干新的内容．上册的主要增补内容有Vaidya度规和Kinnersley度规、共轭点、嵌入图及暗能量等，下册的主要增补内容有纤维丛理论及其物理应用、常曲率空间及deSitter和反deSitter

7、时空等．虽然第二版在内容的深度和广度上都有所增加，但尽力降低难度的写书宗旨和风格不变，初学者可以只学习书中最基本的入门性内容．全书既可作为研究生课教材(上册还可作为本科二年级以上的选修课教材)，也可作为相对论工作者的参考读物．不从事相对论工作的物理工作者也可把上册·ii·微分几何入门与广义相对论前5章及上下册的某些章节和附录(例如李群和李代数及纤维丛理论)作为微分几何的入门读物．为了适应不同程度读者的需要，本书内容分为必读和选读两大部分．各章还配有为数不少的习题．关于必读、选读部分以及习题的使用建议已详于第一版的前言中．在广义相对论中经常遇到冗长的公

8、式，采用几何单位制(其中c=1，G=1)可使公式大为简化．本书也不例外．为帮助读者掌握几何制与非几何制之间的