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第一章 狭义相对论的建立及其基本假设 1

第一节 引言 1

第二节 伽利略变换 3

第三节 探索“以太” 8

第四节 克服经典物理学固有矛盾的各种尝试 24

第五节 狭义相对论的基本假设 29

第一章习题 36

第二章 相对论运动学 37

第一节 同时性 37

第二节 洛仑兹变换 43

第三节 相对论的速度相加公式 50

第四节 洛仑兹变换的几个推论 57

（一）运动的尺缩短——长度的收缩 57

（二）运动的时钟变慢——时间的膨胀 64

第五节 光行差和多普勒效应问题 77

第二章习题 83

第三章 四维时空 88

第一节 闵可夫斯基四维几何 89

第二节 四维间隔 95

第三节 原时 105

第四节 四维协变性 107

第三章习题 110

第四章 相对论动力学和相对论电磁学 112

第一节 质量与速度的关系 113

第二节 质量与能量的关系 120

第三节 相对论动力学定律 128

第四节 康普顿效应 132

第五节 四维速度和四维动量 135

第六节 四维动力学定律 139

第七节 相对论电磁学 145

（一）四维电流密度矢量 146

（二）四维势矢量 149

（三）四维电磁场张量 155

（四）四维形式的麦克斯韦方程组 158

（五）洛仑兹力 160

（六）电磁场中带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量 161

第四章习题 165

第五章 广义相对论基础 169

第一节 狭义相对论的缺陷 169

第二节 等价原理 174

第三节 广义相对性原理 180

第四节 广义相对论中的距离和时间间隔 190

第五节 引力场方程 195

第六节 弱场近似 200

第七节 后牛顿修正与广义相对论的实验验证 204

（一）水星近日点进动 206

（二）引力频移 207

（三）光线在引力场中的弯曲 212

（四）雷达回波的延迟 215

第八节 引力波 217

第九节 结束语 220

第五章习题 223

附录A 有关物理和天文常数 225

附录B 四维物理量的运算规则 226

（一）三维空间的正交变换 226

（二）四维时空的正交变换 229

（三）四维矢量的若干重要性质 231

（四）四维张量 232

（五）洛仑兹变换系数的几个特点 235

（六）几种四维运算 237

附录C 曲线坐标 240

（一）二维曲面的曲线坐标 240

（二）普遍情况下的曲线坐标 243

附录D 有关引力场方程的数学表示式 247

参考书目 249