Гравитация и астрофизика, Бескин B.C., 2009

Гравитация и астрофизика, Бескин B.C., 2009.

   В книге на достаточно простом языке излагаются количественные основы общей теории относительности (метрический тензор, тензор энергии-импульса, кривизна, уравнение Эйнштейна). При этом основное внимание уделяется физической основе теории. Подробно обсуждаются как классические, так и появившиеся в самое последнее время наблюдательные тесты, демонстрирующие полное согласие предсказаний теории с данными наблюдений. В последней части обсуждаются вопросы, связанные с астрофизикой черных дыр. Многочисленные приложения и задачи позволяют научиться самостоятельно проводить несложные расчеты.
Для студентов младших курсов, обучающихся по специальностям «физика» и «астрономия», а также для школьников старших классов и всех, кто интересуется современной астрофизикой.




Геодезические.
Здесь необходимо сделать еще одно (на этот раз последнее, но очень важное) математическое отступление. Как при определении суммы углов треугольника, так и при определении отношения L0/R, нам необходимо обобщить понятие отрезка на случай поверхностей с ненулевой кривизной. Только в этом случае мы сможем построить треугольник по
трем вершинам (и, значит, определить сумму его углов) или же начертить окружность — кривую, все точки которой одинаково отстоят от ее центра.

Последнее обстоятельство наводит нас на мысль, что такое построение становится возможным в том и только в том случае, если мы умеем определять расстояния между двумя произвольными точками. Тогда прямой будет соответствовать такая кривая, длина которой при заданном положении ее концов будет наименьшей. В дифференциальной геометрии такие кривые называются геодезическими и играют столь же фундаментальную роль, как обычные прямые в геометрии на плоскости. Само их название ясно показывает, что впервые они возникли как раз при определении расстояний на поверхности Земли, т. е. на поверхности, свойства которой отличаются от свойств плоскости.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Введение.
1. Астрофизическое введение (7). 2. Математическое введение (10).
Глава 1. Общая теория относительности — одна из первых теорий поля.
1.1. Ньютоновская гравитация — пример нерелятивистской теории.
1.2. Почему потребовалось изменить теорию? Лоренц-инвариантность.
1.3. Кинетическая энергия.
1.4.Появляются тензоры.
1.4.1. Трехмерное пространство (27). 1.4.2. Четырехмерное пространство (32).
1.5. Кривизна.
1.5.1. Определение кривизны (38). 1.5.2. Геодезические (41). 1.5.3. Треугольники и окружности (43). 1.5.4. Гауссова кривизна (47).
1.6. Прямое усмотрение истины.
1.6.1. Наводящие соображения (50). 1.6.2. Уравнения Эйнштейна (59).
1.7. Бескрайние возможности.
Глава 2. Наблюдательные проявления общей теории относительности.
2.1. Эффекты в слабых гравитационных полях.
2.2. Классические постньютоновские эксперименты.
2.2.1. Гравитационное красное смещение (81). 2.2.2. Отклонение света в поле Солнца (84). 2.2.3. Движение перигелия Меркурия (85).
2.3. Новые эксперименты.
2.3.1. Задержка Шапиро (86). 2.3.2. Радиопульсары в тесных двойных системах (87). 2.3.3. Гравитационные линзы (93). 2.3.4. Микролинзирование (95). 2.3.5. Прецессия гироскопов (96).
Глава 3. Черные дыры.
3.1.Метрика Шварцшильда.
3.2. Вращающиеся черные дыры.
3.3. Астрофизика черных дыр.
3.3.1. Галактические черные дыры солнечных масс (114). 3.3.2. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик (116).
3.4. Электродинамическая модель «центральной машины» в активных галактических ядрах.
3.4.1. Струйные выбросы (118). 3.4.2. Источник активности — вращающаяся черная дыра (122). 3.4.3. Униполярный индуктор (125). 3.4.4. Черная дыра в магнитном поле (129). 3.4.5. Процесс Блэндфорда–Знайека (131).
Заключение.
Приложения.
1. Закон преобразования координат «из первых принципов».
2. Понятие о ковариантной производной.
3. Плотность энергии электромагнитного и слабого гравитационного полей.
4. Магнитодипольное излучение.
5. Излучение гравитационных волн.
6. Функция масс.
7. Гравитационное красное смещение в двойных системах.
8. Движение периастра.
Упражнения.

Купить .





Теги: учебник по физике :: физика :: Бескин :: гравитация :: астрофизика