Principles of Optics光学原理-推荐下载

Principles of Optics
马丁.加德纳写的《大众相对论》。

浅显易懂，用了很多的类比和例子，帮助理解一些相对论的原理和推论。

对双生子佯谬等问题有着详细而精辟的阐述，是入门的好书。

爱因斯坦本人写的《狭义和广义相对论浅说》。

由于是创立者本人所著，所以其中的每一句话都是理解相对论的关键，可谓句句精辟。

薄薄的一本小册子，却包含了相对论的精髓思想，和爱因斯坦考虑问题的方法。

忘记是谁写的《相对论导论》（中国人写的）。

是我在大学图书馆里面找到的，适合具有初步高等数学基础的读者。

该书用最简单的数学推导方式，加上大量的解释，来构建狭义广义相对论的结构。

从最基本的罗伦兹变换、质能方程，到广义相对论中的黎曼几何、场方程、自由粒子运动方程，都有详细的推导，而且浅显易懂。

本人印象最为深刻的是：该书在阐述狭义相对论处花了不少篇幅来解决双生子佯谬，而在讲述广义相对论后，加了一小段，就是用一个路径积分方程就解决了双生子佯谬，极具戏剧性。

可惜的是，本人仅存《大众相对论》，后两者都已经遗失。

我倒是欣赏赵峥教授的《黑洞与弯曲的时空
6楼如果指的是"Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy"这本书，应该是Kip S. Thorne写的。

八卦以下Thorne及其相关的师承。

Kip S. Thorne是相对论届举足轻重的人物，他的学生里最出名的应该是Bernard Schutz(国外本科生相对论教材的首选"a first course in general relativity"的作者)，另外一个就是Clifford M. Will(实验检验相对论的专家，"Was Einstein right"的作者，繁体中文版“爱因斯坦错了吗?”)
Kip S. Thorne是费曼的师弟，Thorne是相对论大牛，费曼是量子场论的大师，他们共同的老师是著名的John Wheeler，Wheeler一生培养牛学生无数，Robert M Wald和Charles W Misner也都是他的学生。

Misner Thorne和Wheeler三人合著了Gravitation(国外简称MTW，中文版叫做引力论），是相对论圣经一样的一本1000多页的书，很多研究相对论几十年的专家也都把这本书当作字典一样，Misner, Thorne, Wheeler 《Gravitation》Hawking, Ellis 《The Large Scale Structure of Space-time》
Wald 《General Relativity》
碰到问题随时翻看。

梁
亚马逊上有人评论说
Hartle的《引力》，
Carroll的《时空与几何》
Wald的《广义相对论》
可以构成一个系统学习GR的系列
清华大学出版社赵展岳的《相对论导引》
经典广义相对论（不包括量子引力理论）已经是一个相当成熟的理论，因此在
选择教科书时不必太在乎出版的年代，专著则不同。

讲述广义相对论的教科书
和专著非常之多，我能涉猎和收藏的只是其中很小一部分。

以下介绍的主要是
教科书。

很多初学者觉得广义相对论入门很难。

他们说并不难在数学，而是物理概念。

我也觉得难，数学和物理都有点难。

对入门者来说，不要求做研究工作，因此不会体会数学上的难度和繁复，困难的是弯曲时空中的几何图象及其
对应的物理内涵，困难在于平直时空中的几何和物理已深深地进入我们的大脑，几乎成了理科大学生的潜意识，干扰着我们学习广义相对论。

在引导入门的教
科书中，我推荐
Bernard F. Schutz, A First Course in General Relativity, Cambridge University Press,(first published 1985, reprinted 1986, 1988, 1989, 1990, 1992, 1993, 1994) 看到吧，这本书重印了这么多次，说明它很牛。

确实写得不错，容易读又比较深入。

入门书中容易读的还有俞允强，广义相对论引论，北京大学出版社，第二版，1997 俞先生的这本书简明清晰，现在能买到。

但是读了后可能会觉得意犹未尽，许多困惑仍在打转，这是篇幅小的书很
难避免的。

通常广义相对论的教科书都自成系统，不要求你学过张量分析和黎曼几何。

它们大都用经典的数学语言来写，避免抽象的表述和现代微分几何的
语言。

如果有哪位对抽象数学特别有兴趣，或是想读懂霍金之类大腕的工作，
最好的一本教材可能是
R. M. Wald, General Relativity, The University of Chicago Press, 1984 这本书天文系图书馆有，写得相当好，非常有名。

北京师范大学物理系梁灿斌
教授多次讲过这本书。

他最近写了梁灿斌，微分几何入门与广义相对论，上下册，北京师范大学出版社，2001 现在可以买到。

梁先生的书严谨，条理分明。

这两本书是同一类的，想在引力理论的理论方面打下一个扎实基础的人应当去读，但可得有耐心和毅力喔。

我想推荐的其它教科书有
S. Weinberg, Gravitation and Cosmology, John Wiley, 1972 （中译本：温伯格，引力论和宇宙论，邹振隆，张历宁等译，科学出版社，1980）
L. D. Landau and E, M. Lifshitz, The Classical Theory of Fields, Fourth Revised English Edition, Reprinted by Beijing World Publishing, Corporation, 1999. 须重明，吴雪君，广义相对论和现代宇宙学，南京师范大学出版社，1999 前面两本书是经典名著，在国内可能买到。

后一本写作年代很新，包括了很多新的材料。

当然，下面这本是永恒的百科全书，但是太厚了，没人会用作教科书：
Charles W. Misner, Kip S. Thorne, John Archibald Wheller, Gravitation, W.H.Freeman and Company, Twenty Fourth Printing, 2002. 吴雪峰推荐一本著名的习题集：
Alan P. Lightman, William H. Press, Richard H. Price, Saul A. Teukolsky, Problem Book in Relativity and Gravitation, Princeton University Press, Second printing with corrections, 1975. 有题目及其解。

天文系图书馆最近买了馆藏。

一个人的了解总是有限。

欢迎大家对这些书评论，介绍好书和谈谈自己学习广义相对论的心得和经验。

(6月11日) 最近我
收到科大影印的一本入门书：
James B. Hartle
GRAVITY
An Introduction to Einstein’s General Relativity我还没看，但显然非常详细。

个人感觉，Schutz->Misner-Thorne-Wheeler->Wald是一个比较合适的顺序
（如果不是具体做相关方面的研究，Wald也可以略过不读）。

Misner-Thorne-Wheeler(MTW)就不说了，圣经级的读物，很多相对论方面的科
研工作者，在着手一个不太熟悉的课题的时候，想先看点课题的基础介绍的，
十有八九能在MTW上找到相应的内容（。

至于Weinberg，我个人不是非常推荐用来初学，主要是老先生本身是搞场论的，太想淡化几何在相对论里的作用，导致有些章节对初学者来说不太容易理解。

Wald老先生本身专攻弯曲时空下的量子理论（高深啊，有次开会他的两个学生的报告听得我一愣一愣的），所以书里的内容如果没有一定的相对论基础，可能不太能看下去。

Lightman-Press-Price-Teukolsky的习题集的确是非常的经典，大多数的习题都不仅仅是套公式那么简单，做完以后感觉整个考虑问题的思路开阔了很多。

最后来点八卦：这些书的作者里面，Schutz,Lightman, Teukolsky和Price都是Thorne的学生，而Thorne，Misner和Wald都是Wheeler的学生，Wheeler
还有一个非常出名的学生，就是费曼，呵呵。

呵呵，其实没有那么恐怖，MTW写得非常的好，很多地方就像讲故事一样就把
一些物理概念给讲清楚了。

我感觉Wheeler这一个师承下来的人都非常的擅长
把很深的东西里面的物理用非常朴实的语言表达出来，比如费曼就有这个癖好，Wheeler自己更是80多90岁了还兴致勃勃的跑去教本科生的课，Thorne就更
加是如此了，朋到过几次开会的时候好多人争论不下的问题，是他老人家几句
话就把整个问题分析得清清楚楚。

如果只是拿MTW来作为初学相对论的教材，那本书里的章节是分了阶的，挑那
个最简单的一条线其实也没几章。

·Bernard F. Schutz, A First Course in General Relativity 确实写得不错，容易读又比较深入。

广义相对论比较入门级的读物是Bernard F. Schutz的“A First Course in General Relativity”，基本上可以看成是MTW的简化版，虽然我不知道在国内是否有中文版，但是我知道绝大多数的美国学校本科的相对论课程都是以这本
书为教材的。

·俞允强，广义相对论引论
俞先生的这本书简明清晰，但是读了后可能会觉得意犹未尽，许多困惑仍在打转，这是篇幅小的书很难避免的。

写的比较物理。

俞允强老师还有2本写宇宙学的书。

比较单薄，很入门。

·梁灿斌，微分几何入门与广义相对论
梁先生的书严谨，条理分明。

这两本书是同一类的，想在引力理论的理论方面打下一个扎实基础的人应当去读，但可得有耐心和毅力喔。

先把流形和微分几何的知识介绍了一下。

也就是整体微分几何的现代方法。

国内没有第2本这样的好书了。

我学的就是这本书，学的很辛苦。

·Wald, General Relativity
通常广义相对论的教科书都自成系统，不要求你学过张量分析和黎曼几何。

它们大都用经典的数学语言来写，避免抽象的表述和现代微分几何的语言。

如果有哪位对抽象数学特别有兴趣，或是想读懂霍金之类大腕的工作，最好的一本教材可能是wald的《广义相对论》。

wald 连接梁灿彬的书和hawking，penrose的书之间的桥梁。

·Hawking和Ellis，时空的大尺度结构
黑洞面积定理，奇点定理。

证明很少有人看懂。

·penrose和rindler，旋量和时空
2本。

第2本就是扭量。

看完此书的人，会觉得生活很美好。

·Misner, Thorne, Wheeler. 《Gravitation》
作者是 Charles W. Misner,Kip S. Thorne, John Archibald Wheeler（惠勒）, 国外称之为MTW，好几千页的一本大砖头，相对论界的圣经，从狭义到广义，包括要用到的微分几何知识，各种application都有了，而且写得很详细，基本上完全可以用来自学。

国内有中文版，好像也就一两百块人民币。

·Bernard F. Schutz，Geometrical methods of mathematical physics 广义相对论用到一些黎曼几何（微分几何）的知识，我比较推荐的一本书是"Geometrical methods of mathematical physics"，作者就是前面提到的Bernard F. Schutz,这本书中文译为"数学物理中的微分形式"，这本书对于数学系的人来说可能有点浅，但是对于学相对论来说应该是足够了，而且中文版本翻译的水平不低，基本上可以用来自学。

估计一般读梁老师书的同学都是梁老师的学生，所以嘛，动笔评论先辈只有我这种不太招老师喜欢的×××才干的出来（还写的津津有味）。

呵呵，这书的第一版上下册我都仔细读过（实际上是我们的课本，习题都做过）。

做理论不懂现代几何是不行的，就像不懂微积分就连普物也不可能学懂一样。

但是这套书的几何并不够用（对广义相对论也不是全部够用），当然这书写的本来就是“微分几何入门”。

但是这本书并不太适合做微分几何入门的教材，有点概念和定理罗列的感觉，当然材料挺详细，分析也极为严谨。

我想从北师大和理论所（我这是点名了，估计肯定要挨砖了）学生的感觉可以看出这一点。

问起某些重要的
几何性质，大家一般的反映是：嗯，这个梁老师书上有。

好点的能给你背出是
第几章第几节。

呵呵，这种效果不用我说了吧（当然也是我们太笨）。

再说广义相对论，这本书是不可多得的一本好书。

当然会有些人说过于数学。

我这里只引用W.Thirring的一句话——许多看似神秘的物理原理，结论或者现象往往是一些高等的数学结构的中的平庸的结果。

这本书中关于广义相对
论的内容及时与国际上的名著比较也是难得的并极具价值的。

现在国际广义相
对论的书籍情况跟国内科技书籍的行市一样，就是初等的书一大堆，就像国内
书店里高数，线数，概率的书塞满书架，内容大同小异（就那么点东西写这么
多书，唉），真正高等点儿的书就凤毛麟角了。

广义相对论的书一般来说，先写点儿张量分析，线性联络，好点儿的用坐标不依赖的观点写。

然后介绍爱因斯
坦方程，再写点儿物理，也就是这个方程的意义（很少有人能能说清楚）以及
怎么退化到牛顿理论。

好，然后再写几个对称解，球对称解讨论讨论黑洞，均
匀各向同性解讨论讨论宇宙学，然后就完了。

呵呵，国际上这样的书也多得让
人烦了，这样的书差不多谁都可以写。

真正包含一些时空的更深刻的结构和认
识（比如，初值问题，因果结构与奇点定理，N-P形式，引力的辛结构，引力
的规范结构，准局域能与正能定理等等，实际上场方程的发现已经快一个世纪了，但是广义相对论揭示的全新的物理是人们经过了很长时间的努力才逐渐了
解的）的书就只剩下MTW，Wald的书，Hawking & Ellis的书以及梁老师的书了（当然还有一些其他专著）。

梁老师的书与大师们的书相比其严谨性也并不逊色（严谨的读起来如同嚼腊，顿悟之后又倍感欣悦）。

然而梁老师的更新，包含更多新的结果。

这使梁老师的这本书成为一本极具价值的参考书。

加点八卦，其实梁老师是这样说的，他说S.Hawking当年的那本《大尺度》是本天书，R.Wald（梁老师的导师）为了让更多的学者能够理解Hawking的天书，写了本《General relativity》，后来这本书也成为一代经典，梁老师说他为了让更多的学生（甚至本科生）理解Wald的书，才写了他本人这套书，这套书本来是英文版的，后来适合国情才改成中文版的。

还有一位Wald的学生
Sean Carroll也写了一本Wald书的过渡版《spacetime and geometry》。

如果你读梁老师书，这本也可以看看。

呵呵。

有些同学问我一些关于相对论初等教程的事情，我都鼎力推荐了这本书。

这里
干脆写个评论吧。

目前相对论的入门书越来越多，最近似乎每年都会出上两三本，大家可以去amazon和电驴上搜一搜。

目前比较流行的大约就是下面几本吧（不说更老的和最近一年的）：B.Schutz的老书《A First Course in General Relativity》，《General Relativity: A Geometric Approach》by Ludwigsen，《GRAVITY:An Introduction to Einstein's General Relativity》by Hartle，《Introducing Einstein's Relativity》by d'Inverno，《Relativity:An Introduction to Special and General Relativity》 by Stephani，当然还有这本书。

这些书都是很好的书，（Schutz 的书能力挺到现在实在不易），作者都是第一流学者和教师，这些书的风格也各不相同。

呵呵，我没什么资格评论这些已成的经典，我只说为什么我推荐Rindler的书的理由。

首先，这本书的第一章引论也是PART I（实际上相当的长）是我读过的
关于马赫原理，等效原理以及相对论的最好的介绍性综述，尤其是马赫原理，不是简单的罗列一些有趣的结果，而是给你能够理解的十分深刻的分析，很精彩，实际上这一章我经常反复地读，挺过瘾。

第二，狭义相对论部分，PART II，这也是我度过的最好的狭义相对论，实际上Rindler写过一本评价极高的狭义相对论的小薄书。

这里狭义相对论写的非常简练，但是物理见地可谓一针见血。

这里并不是指借用数学而把一切说的简单明了，比方说我可以用庞加莱群及其表示把狭义相对论里的物理（甚至包括量子场）清晰的说得几乎（除了重整化）干干净净，然后广义相对论就是破坏掉庞加莱群的平移部分，局部仍拥有洛仑兹对称性，然后用联络(即引力)把局部物理连接起来，这样说非常干净，但是对初学者可能也没什么帮助。

Rindler的物理内功非常的高，他完全
使用物理的分析（有点朗道的风格）把狭义相对论的结构和物理推论写的令读者很容易领悟，关键是让读者领悟到更深入的内容而不仅仅只是个洛仑兹变换。

并且这一部分还有一节关于如果速度上限是无限大的狭义相对论将如何变化的有趣讨论（不只是让洛仑兹公式中c趋于无穷）。

第三，关于广义相对论部分，同样在物理上写的很好，我还记得第一次在这本书里看到的关于在黑洞视界附近谈论粒子数是没有意义的讨论。

呵呵，这一部分的内容选择的很独到，包含了很多别的书中看不到的有趣讨论，广义相对论是微妙而优美的，我想初等书籍里更多的包涵美妙而神奇的东西比更多技术的处理要更beginner friendly 一些。

第四谈习题，多数不是让你一算几页的那种，而是，啊哈！我知道了! 很有挑战性，而且也很有吸引力。

这在我见过的教科书中还是很大熊猫的。

呵呵，罗里罗嗦，好久没写东西的原因。

总之相比较于数学思考，更喜欢物理思考的同学，这本书不会让你失望。

最后传达书中序言的两句引文：
Make physics as simple as possible, but no simpler.
------Einstein
The ideal is to reach proofs by comprehension rather than by computation.
------Riemann
《Mathematical methods for Physics and engineering》by Riley （香港科技大学数学物理方法选用教材）
涵盖了几乎所有物理研究需要的数学知识，没有过度苛求证明严格性且解释形象有趣读起来超级有成就感，不像国内的数理方法写得过于太抽象，用户界面不太友好呵呵。

2L第3本《An Introduction to Thermal physics》by Schroeder （香港科技大学热统选用教材）
一本趣味盎然的热力学和统计教材。

这两书能否给个下载链接，我1L里那个链接没找到！
大题典光学
《热学光学近代物理》，崔宏滨，中国科技大学出版社
复旦的国标
更高更妙的物理，冲刺全国高中物理竞赛
张大同的《物理竞赛教程》
首先对于一个界面，光线来的叫物方空间，另一边是像方空间。

对于物来说，
它要在物方空间就是实物，那物距就是正；物要是在像方空间是虚物，物距为负。

同理像在像方像距为正，在物方像距为负。

焦距:如果一个光具让光线汇聚，那焦距为正。

发散，焦距为负。