完全独習相対性理論
内容紹介
特殊相対性理論から一般相対性理論まで、アインシュタインが残した知の遺産を一冊で学びつくす。現代物理学の真骨頂がここにある。
重力とは何か？時空はなぜ歪むのか？高校物理レベルの知識だけを前提として読めるように、気鋭の著者が工夫をこらして解説した。特殊相対性理論から一般相対性理論まで、この壮大な知の体系を一冊で学びつくす独習書。
目次
第I部 特殊相対論
第1章 相対性原理
1-1 静止と運動の相対性
1-2 伝播過程を考慮した議論
1-3 座標系の変換
1-4 ニュートン力学とガリレイ変換
第2章 電磁気現象の相対性
2-1 電場と磁場の変換
2-2 電磁波とローレンツ変換
第3章 特殊相対論
3-1 時間とは何か
3-2 ミンコフスキー時空
3-3 ローレンツ変換のさまざまな表現
3-4 相対性原理とローレンツ対称性
3-5 ローレンツ対称性の適用に関するコメント
第4章 相対論的力学
4-1 相対論的な運動学
4-2 相対論的な運動方程式
4-3 力学的保存則
4-4 4次元での定式化
第5章 相対論的な場の理論
5-1 場の理論
5-2 電磁気学の相対論的な定式化
5-3 相対論と量子論
第6章 相対論に対する誤解
6-1 相対論のパラドクス
6-2 量子効果は光速を超えられるか？
6-3 相対論の原理は何か？
第II部 一般相対論
第7章 相対論と重力
7-1 等価原理
7-2 等価原理の検証
7-3 等価原理から一般相対論へ
第8章 重力場の方程式
8-1 曲面と微分幾何学
8-2 リーマン幾何学
8-3 物理学への応用
第9章 ニュートン理論との比較
9-1 アインシュタイン方程式
9-2 重力場のニュートン近似
9-3 粒子の運動方程式
9-4 シュヴァルツシルト解
第10章 宇宙論
10-1 一般相対論の境界条件
10-2 静的な宇宙モデル
10-3 動的な宇宙モデル
10-4 相対論的な宇宙像
付録A ベクトルと行列
A-1 ベクトル
A-2 行列
付録B 電磁気学における磁場の定義と単位系
B-1 磁場の定義
B-2 単位系