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　　《相對論與引力理論導(dǎo)論》是關(guān)于相對論及引力理論的基礎(chǔ)理論性著作，以盡量短小的篇幅向讀者介紹現(xiàn)代相對論引力理論的基本知識和部分前沿方向，內(nèi)容包括狹義相對論回顧、等效原理與黎曼幾何初步、彎曲時空中的場方程（愛因斯坦方程、引力變分原理以及弱場極限）、球?qū)ΨQ的引力場、黑洞理論、標(biāo)架形式與旋量場、高維及帶宇宙學(xué)常數(shù)的時空、引力場的能量與哈密頓表述、宇宙學(xué)簡介、擴展的引力理論以及額外維與時空緊化等。
　　《相對論與引力理論導(dǎo)論》適合作為高等學(xué)校理論物理學(xué)、天文學(xué)及相關(guān)專業(yè)研究生、高年級本科生作為學(xué)習(xí)相對論引力理論的參考書，也可供上述專業(yè)的科研人員作為參考。

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　　在自然界存在的四種基本相互作用中，引力是我們接觸最早然而卻最不熟悉的一種力。雖然早在三百多年前牛頓就建立了萬有引力定律，但是這個定律僅僅告訴我們引力如何發(fā)揮作用，而完全沒有提供關(guān)于引力的本性的任何信息。在狹義相對論誕生以后，人們很快意識到萬有引力定律的瞬時、長程作用與時空的因果結(jié)構(gòu)是互相沖突的。愛因斯坦以他驚人的洞察力首先在1915年提出了與時空因果結(jié)構(gòu)相融洽的廣義相對論引力理論。在這個理論中，引力被描述成由動力學(xué)決定的時空幾何，這是繼狹義相對論之后人類時空觀的又一次重大變化。由于幾何性質(zhì)天然地與參考系的選擇無關(guān)，因此在廣義相對論中，任何物理規(guī)律的表述都必須具有廣義協(xié)變性，也就是說，物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表述在形式上不依賴于參考系的選擇。
　　引力是自然界最弱的一種力。桌面上的一只大頭針可以很容易地被一小塊磁鐵吸引，盡管整個地球的引力都在抵抗磁鐵的磁力。然而，由于引力的“荷”——質(zhì)量——只有一種符號，而電磁力的荷——電荷——有正負(fù)之分，在比較大的時空尺度上，電磁力基本上被屏蔽掉，而引力才是起決定作用的力。自愛因斯坦以來，廣義相對論理論引力理論得到了長足的發(fā)展，人們已經(jīng)用這一理論研究了自然界各種有引力參與的物理過程，特別是關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)和演化、關(guān)于黑洞的熱力學(xué)性質(zhì)等理論是近幾十年來人們對引力現(xiàn)象進(jìn)行深入探討的典型范例，也是現(xiàn)代引力理論中引人注目的亮點。由于宇宙的演化由引力主導(dǎo)，在早期宇宙問題中我們將不可避免地要涉及引力的量子化的問題。然而迄今為止，還沒有一個成熟的、有預(yù)言力的量子引力理論。關(guān)于引力的探索還遠(yuǎn)未結(jié)束，在有關(guān)領(lǐng)域更為深入并且也許是更為精彩的篇章還有待未來進(jìn)一步探索。
　　本書的目的是向讀者介紹目前人們已經(jīng)掌握的關(guān)于引力的部分理論成果。它是基于編者為西北大學(xué)和南開大學(xué)的研究生開設(shè)“廣義相對論與宇宙學(xué)”課程的講稿經(jīng)擴展后撰寫而成，內(nèi)容涉及狹義相對論、黎曼幾何，特別是相對論引力理論的構(gòu)造、求解、彎曲時空基本性質(zhì)的分析、黑洞理論、宇宙學(xué)、額外維以及時空緊化等方面的理論知識。在撰寫過程中，參考了大量有關(guān)的書籍和原始文獻(xiàn)，其中最主要的部分會以腳注的形式予以說明，還有一部分參考書籍和文獻(xiàn)單列在書末的參考文獻(xiàn)中，原因是這些圖書和文獻(xiàn)在本人學(xué)習(xí)相對論引力理論的過程中產(chǎn)生過重要影響，已不足以在某個單獨的腳注中列舉其對本書形成所發(fā)揮的作用。當(dāng)然，疏忽和遺漏往往難以避免，如有文獻(xiàn)未能正確引用，歡迎原作者予以指正。在此對所有參考文獻(xiàn)的原著者謹(jǐn)表示由衷的感謝。對書中可能出現(xiàn)的錯誤，是編者的水平有限所致，而絕非所涉及的參考文獻(xiàn)原作者的過失。
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