品牌：S·W·霍金
基本信息
·出版社：湖南科学技术出版社
·页码：382 页码
·出版日：2006年
·ISBN：7535745733
·条码：9787535745736
·版次：1
·装帧：平装
·开本：16开 16开
作者简介
S·W·霍金，英国皇家学会会员，剑桥大学卢卡斯数学教授。
媒体推荐
书评
这是高手写的杰作。
——《科学》
真是相对论当代进展的杰出经典。
——《当代物理》
编辑推荐
为了说明这些预言是如何产生的，作者全面论述了广义相对论。全书从精确的理论形式和必要的微分几何背景开始，讨论了时空曲率的意义，考察了爱因斯坦场方程的大量精确解的整体性质，发展了一般时空的因果结构理论，并用于黑洞的研究，证明了系列定理，确立了在_定条件下奇点是必然存在的。那些条件，在质量本于两倍太阳的恒晕的核演化末期，或宇宙整体在时间反演的意义上，都是成立的。在前一种情形，‘奇点出现在黑洞内部；在后一种情形，它就是我们过去的初始奇点。书中还讨论了广义相对论的Cauchy问题，具有很高的学术价值。
目录
前言
1 引力的角色
2 微分几何
2．1 流形
2．2 向量与张量
2．3 流形的映射
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文摘
书摘
至此，我们尚未考虑精确解与物理宇宙之间的关系。沿着Einstein的思
路，我们要问，能否找到某种时空作为适当形式的物质场的精确解，而且它
对可观测宇宙的大尺度性质能给予很好的说明?如果答案是肯定的，则我们
可以宣称我们拥有了一个合理的“宇宙学模型”或物理宇宙的模型。
但是，若不对现有的某些思想加以综合取舍我们就无法构造宇宙学模型
。在最早的宇宙学里，人类把自身置于宇宙中心的主宰地位。自CoperTIiCU
S时代以来，我们的地位已降低为在一个中等大小的星系的边缘绕着一颗中
等大小的恒星旋转的中等大小的行星，而这个星系本身也不过是局部星系群
里的一员。其实，我们今天已经没什么好骄傲的了，我们不再声称我们在空
间的位置具有任何意义的特殊。按Bondi(1960)的说法，我们将这种假定称
为Copernicus原理。
对这个多少有些含糊的原理，一种合理的诠释是将它理解为，从某个恰
当的尺度看，宇宙在空间上是近似均匀的。
这里所谓空间的均匀性是指，存在一自由作用于。M的等距变换群，其
可迁曲面是类空三维曲面。换言之，这些曲面上的任一点均等价于同一曲面
上任何其他点。当然，宇宙并不是严格空间均匀的，还存在诸如恒星和星系
等局部不均匀性。尽管如此，我们仍可以合理地假定宇宙在足够大的尺度上
是空间均匀的。
虽然我们可以构建满足这种均匀性要求的数学模型(见下节)，但要通过
观察来直接检验这种均匀性则是十分困难的，因为没什么简单方法可以用来
测量我们与遥远天体之间的距离。这种困难可以克服，因为原则上我们可以
很容易地在对河外星系的观察中发现各向同性(即我们能看出不同方向上的
观察结果是否相同)，而各向同性与均匀性是密切相关的。迄今为止进行的
各向同性观测结果表明，我们周围的宇宙是近似球对称的。
特别是，观测表明，河外星系射电源的分布是近似各向同性的，而最近
观测的宇宙微波背景辐射，在我们检测过的区域，也是高度各向同性的(进
一步讨论见第10章)。
我们完全可以写出并验证所有球对称时空的度规，尤其是Schwalzschild和R
eissner-Nordstrom解(见§5．5)，但它们都是渐近平直的空间。一般说来
，球对称空间可能至多存在两点，从这两点看，空间才呈球对称。尽管它们
可作为大质量天体附近的时空模型，但只能作为与我们从某个非常特
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