B-A-福克《空间、时间和引力的理论》

B-A-福克《空间、时间和引力的理论》《空间、时间和引力的理论》

B?A?福克著

周培源朱家珍蔡树棠等译

内容简介:

本书作者以自己的观点论述空间、时间和引力的理论，系统地介绍作者对爱因斯坦引力理论的研究成果。作者的主要注意力放在阐明带有原则性意义的问题上，在推理上力求最多限度的逻辑严密性。此外，书中包括了作者初次发表的一些新成果。

本书可供大学物理教师、高年级学生、研究生参考，也可供理论物理学工作者和对相对论感兴趣的有关研究人员参考。

第一版序言

本书的目的首先是叙述我们对爱因斯坦引力理论的研究(所牵涉的问题是:考虑内部结构与旋转的物体系运动方程的推导;引力方程的近似解的渐近式的探讨;是否存在准确到洛伦兹变换范围内是确定的坐标系问题的研究以及其它问题等。

这些研究结果给我们带来—一种信念，就是可以附加和引力方程联立的补充条件来获得引力方程解的唯一性，这种办法至少对最重要的一类物理问题是可行的，这—信念已经成为整个引力理论的新观点的基础，因此就需要以这种新建立的观点来阐述全部空间、时间与引力的理论，而本书正是这样做的。

为了逻辑结构的严整:本书也列入了通常的相对论(伽里略空间理论)(这样扩充材料也有其优点，可使本书更容易理解，因为假定了读者具有较少的预备知识。

在叙述通常相对论的过程中曾发生一系列的问题，解决这些问题又产生了某些在方法上具有特征的新结果，这些新的结果是:联系两个惯性系的变换为线性的新

的证明形式;电荷系的拉格朗日函数的探讨:运动积分的推导;根据罗巴切夫斯基-爱因斯坦速度空间的概念对天文学光行差现象的研究以及其它问题等。

我们把主要的注意力放在论述带有有原则性意义的问题上，同时在推理上力求达到最大限度的逻辑严密性，达一点对我们至为重要，因为我们对理论的观点是新的，所以需要严格证明，才能让人信服。

这一类型的书也必然有它的缺陷，主要是:对理论的实验某础只作了肤浅的说明;可供参考的附录不多;缺乏详尽的历史回顾和文献目录;可能还缺少其它的内容。

因为木书是从基础开始叙述理论结构的，故对大学物理系的学生和具有同等学力的人，本书的内容是容易接受的，对于理论专业的物理系学生，尤其是理论研究生，全书的内容也都是易了解的，科学家和专家们也将会在一系列问题上在书中找到新的并且是初次发表的成

果。

B?A?福克

1955年6月于列宁格勒

第二版序言

在俄文第一版出版后六年以来，着木书曾在伦敦普格蒙出版社出版了英文本1)，在柏林科学院出版杜出版了德文本2)(因此，关于本书的内容作者不止一次地深入思索过(第二次俄文版前，第一版的区别是对一系列具有原则性问题的表述方式更为明确了，包含了作者某些新的工作结果和改进了数学证明。在这些补充中作者认为最重要的是关于质量张量(以及引力方程)的唯一性问题的成果以及共形空间概念的引进(?31和?66)，为了更详细地说明我们关于相对性原理作为物理原理的理解，单独地增加了新的一节(?49)。

在最近几年里，我们关于相对论和引力理论的观点开始得到世界学者的公认，我们希望在这—版里观点的明确化将消除阻碍接受它们的最后误解( B?A?福克

1961年5月于列宁格勒

目录

第一版序言……………………………………………………………………? 第二版序言……………………………………………………………………? 引论…………………………………………………………………………?

第一章相对论 (10)

?1(坐标与时间 (10)

?2(给定计算系中物体在某一瞬时的空间位置 (11)

?3(电磁波波前的传播定律 (12)

?4. 光线方程 (16)

?5(惯性计算系 (18)

?6(相对论的基本原理 (19)

?7(伽利略变换及其推广的必要性 (23)

?8(联系两个惯性系的变换为线性变换的证明 (25)

?9(线性变换的系数及尺度乘子的确定 (29)

?10.洛伦兹变换 (32)

?11.一个惯性计算系中距离的测量及时钟的校准 (38)

?12.不同计算系中事件在时间上的次序 (41)

?13.运动计算系中时间间隔的比较(多普勒效应 (46)

?14.运动计算系中时钟读数的对照 (50)

?15.运动计算系中距离与长度的比较 (55)

?16.相对速度 (68)

?17.罗巴切夫斯基—爱因斯坦的速度空间 (61)

第二章相对论的张量形式 (69)

?18.方程协变性的简介 (69)

?19.三维张量的定义与协变量的简述 (70)

?20.四维矢量的定义 (75)

?21.四维张量 (78)

?22.赝张量 (82)

?23.无限小的洛伦兹变换 (84)

?24.电磁场的变换定律与麦克斯韦方程的协变性 (86)

?25.荷电质点在给定外场中的运动 (94)

?26.电荷系运动问题的近似提法 (99)

?27.质点系力学中守恒律的推导 (107)

?28.运动积分的张量性质……………………………………………11l

?29.关于守恒律一般表述的简评 (115)

?30.能流矢量(乌莫夫矢量) (118)

?31.质量张量 (121)

?31*.作为埸函数的质量张量分量的方程组 (126)

?32.质量张量的例子 (130)

?33.电磁场的能量张量 (136)

?34.质量与能量 (141)

第三章普通张量分析 (146)

?35.坐标与时间的许可变换 (146)

?36.普通张量分析与广义几何 (153)

?37.矢曼与张量的定义.张量代数 (156)