黑洞與時間的性質(zhì)

定　價：￥38.00

作　者：	劉遼等著
出版社：	北京大學(xué)出版社
叢編項：	北京大學(xué)物理學(xué)叢書·理論物理專輯
標(biāo)　簽：	理論物理學(xué)

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ISBN：	9787301146750	出版時間：	2008-12-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	271	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書介紹了建立在廣義相對論基礎(chǔ)上的黑洞理論和量子宇宙學(xué)，包括黑洞的幾何結(jié)構(gòu)，熱性質(zhì)與量子性質(zhì)，信息疑難，奇性定理，時空泡沫結(jié)構(gòu)，時空隧道與時間機器等。還介紹了古今學(xué)者對時間的認識和對時間性質(zhì)的研究。本書用主要篇幅給出了作者近年來在上述領(lǐng)域的工作，包括計算動態(tài)黑洞溫度的方法，計算黑洞熵的薄膜模型，黑洞信息疑難和量子隧穿過程，奇性定理和自由光線的加速度，蟲洞對量子場論的影響，制造與維持時空隧道和時間機器的可能性，時間度量的理論基礎(chǔ)，如何調(diào)整異地鐘速的同步，如何定義相繼時間段的相等。還在上述研究的基礎(chǔ)上探討了時間性質(zhì)與熱力學(xué)的關(guān)系。本書可供理論物理和天體物理工作者參考，也可供物理、數(shù)學(xué)、天文、自然哲學(xué)等專業(yè)的教師、研究生、大學(xué)生以及對上述領(lǐng)域感興趣而又具備理工科大學(xué)基礎(chǔ)知識的讀者閱讀。

作者簡介

　　劉遼，北京師范大學(xué)物理系教授。1952年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系，曾任中國物理學(xué)會理事，中國引力與相對論天體物理學(xué)會理事，理事長。國際廣義相對論和引力委員會委員。俄羅斯《引力和宇宙》雜志中國編委。長期從事理論物理的教學(xué)與研究。在國內(nèi)外重要刊物上發(fā)表論文60余篇，在黑洞熱力學(xué)，黑洞量子化、基子宇宙學(xué)，蟲洞與時間機器，時空泡沫結(jié)構(gòu)，量子引力與彎曲時空、量子場論等方面有創(chuàng)新性工作。主要著作有：《廣義相對論》，《最子場論》、《狹義相對論》，《暴脹字宙和字宙弦》，《李群與李代數(shù)》，編寫過《彎曲時空量子場論》、《量子宇宙學(xué)》等講義。1986年，1996年兩次獲國家教委科技進步二等獎。

圖書目錄

第一章黑洞的幾何性質(zhì)
　1.1 黑洞與無限紅移
　　1.歷史上的黑洞
　　2.史瓦西時空的奇點和奇面
　　3.引力紅移
　　4.無限紅移面
　1.2 黑洞的表面——事件視界
　　1.世界線
　　2.光錐
　　3.零超曲面
　　4.事件視界
　　5.單向膜區(qū)
　　6.時空坐標(biāo)互換
　1.3 時空的延拓
　　1.史瓦西坐標(biāo)的缺點
　　2.自由下落觀測者
　　3.烏龜坐標(biāo)與愛丁頓坐標(biāo)
　　4.克魯斯卡爾坐標(biāo)
　　5.彭羅斯圖
　1.4 最一般的穩(wěn)態(tài)黑洞
　　1.克爾一紐曼度規(guī)
　　2.無限紅移面與視界
　　3.單向膜區(qū)與能層
　　4.內(nèi)稟奇異性
　　5.彭羅斯圖
　　6.極端黑洞、裸奇異與宇宙監(jiān)督假設(shè)
　　7.不可抵達的奇點與奇環(huán)
　1.5 黑洞的非熱效應(yīng)
　　1.拖曳效應(yīng)
　　2.黑洞的表面積、表面引力和靜電勢
　　3.彭羅斯過程
　　4.黑洞的受激輻射
　　5.黑洞的自發(fā)輻射
第二章黑洞的溫度與熱輻射
　2.1 黑洞的熱性質(zhì)
　　1.無毛定理
　　2.面積定理
　　3.貝肯斯坦一斯馬爾公式
　　4.極端黑洞的熱性質(zhì)
　　5.穩(wěn)態(tài)黑洞的表面引力
　　6.黑洞力學(xué)的四條定律
　2.2 黑洞的熱輻射
　　1.霍金輻射的物理機制
　　2.粒子在黑洞附近的運動
　　3.視界對粒子的散射
　　4.輻射是黑體輻射
　　5.克爾一紐曼黑洞的熱輻射
　2.3 黑洞的熱平衡
　　1.一般系統(tǒng)的熱平衡
　　2.史瓦西黑洞與外界的熱平衡
　　3.R—N黑洞的相變
　　4.黑洞的演化
　2.4 安魯效應(yīng)
　　1.倫德勒坐標(biāo)
　　2.安魯效應(yīng)
　　3.不等價的真空
　　4.博戈留波夫變換與安魯效應(yīng)的證明
　　5.史瓦西時空與倫德勒時空的相似性
　　6.倫德勒時空的視界
　2.5 有視界就有熱效應(yīng)
　　1.穩(wěn)態(tài)時空中確定事件視界的普遍方法
　　2.表面引力、烏龜坐標(biāo)與熱輻射
　　3.導(dǎo)致熱效應(yīng)的坐標(biāo)變換
　　4.慣性的起源
　2.6 非穩(wěn)態(tài)黑洞的熱性質(zhì)
　　1.黑洞的幾何定義——整體定義
　　2.黑洞的物理定義——局域定義
　　3.非穩(wěn)態(tài)黑洞的研究
　　4.計算非穩(wěn)態(tài)黑洞熱輻射的方法
第三章黑洞熵與信息疑難
　3.1 黑洞熵綜述
　　1.黑洞熵的提出、貝肯斯坦一霍金熵
　　2.廣義熱力學(xué)第二定律、熵界
　　3.關(guān)于黑洞熵本質(zhì)的探討
　3.2 黑洞熵，特霍夫特的磚墻模型
　3.3 薄膜模型——對磚墻模型的改進
　　1.史瓦西黑洞
　　2.史瓦西-deSitter黑洞的熵
　　3.Vaidya黑洞的熵
　　4.討論
　3.4 黑洞信息佯謬
　3.5 靜態(tài)球?qū)ΨQ黑洞的量子隧穿輻射
　　1.計算霍金輻射譜時存在的問題
　　2.Painleve坐標(biāo)系
　　3.量子隧穿輻射譜
　3.6 穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)動黑洞的量子隧穿輻射
　　1.坐標(biāo)鐘同時與克爾一紐曼一Painlev坐標(biāo)系
　　2.霍金輻射修正譜
　3.7 靜止質(zhì)量不為零的粒子的黑洞隧穿和deSitter隧穿
　　1.有靜止質(zhì)量的粒子在穿越視界時的行為
　　2.黑洞事件視界處的勢壘貫穿
　　3.deSitter視界的勢壘貫穿幾率
　3.8 帶電粒子的量子隧穿效應(yīng)
　　1.帶電粒子穿越視界時的行為
　　2.出射率
　　3.討論
　3.9 霍金輻射信息疑難的再討論
第四章質(zhì)疑彭羅斯與霍金的奇性定理
　4.1 奇點，時間的開始與終結(jié)
　　1.時空的本性奇點
　　2.對奇點的重新認識
　4.2 彭羅斯與霍金的奇性定理
　　1.奇點與奇異性的定義
　　2.時空的因果結(jié)構(gòu)
　　3.能量條件
　　4.共軛點與最長線
　　5.奇性定理簡介
　4.3 奇點的若干性質(zhì)
　　1.一類不可抵達的奇異區(qū)
　　2.奇環(huán)附近存在閉合類時線
　　3.奇環(huán)以光速轉(zhuǎn)動
　　4.奇環(huán)的溫度
　4.4 熱力學(xué)第三定律與宇宙監(jiān)督假設(shè)
　　1.解釋霍金輻射的困難
　　2.霍金“吸收”和內(nèi)稟奇區(qū)的熱輻射
　　3.奇區(qū)的溫度和熱力學(xué)第三定律
　4.5 熱力學(xué)第三定律與時空奇異性
　　1.第三定律與類時奇點
　　2.奇異區(qū)的坐標(biāo)溫度
　　3.完備時空處在絕對零度
　　4.啟示與猜想
　4.6 彎曲時空中類光測地線的加速度
　　1.倫德勒變換的啟示
……
第五章蟲洞，時空遂道與時間機器
第六章時間的性質(zhì)
參考文獻
索引