《理論物理(第4冊):相對論》為著名物理學家吳大猷先生的著述《理論物理》（共七冊）的第四冊。《理論物理》是作者根據長期所從事的教學實踐編寫的一部比較系統全面的大學物理學教材。本冊內容共分5章：第1章敘述物理定律的變換及不變性：第2章介紹Michelson及其他實驗；第3章為狹義相對論；第4章講述電動力學的相對論形式；第5章講述相對論動力學。《理論物理(第4冊):相對論》根據中國台灣聯經出版事業公司出版的原書翻印出版。作者對原書作了部分更正，李政道教授為《理論物理(第4冊):相對論》的出版寫了序言，我們對原書中一些印刷錯誤也作了訂正。《理論物理(第4冊):相對論》可供高等院校物理系師生教學參考，也可供研究生閱讀。
基本介紹
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《理論物理(第4冊):相對論》：中國科學技術經典文庫·物理卷
圖書目錄
序言
總序
導言
甲部 狹義相對論
第l章 物理定律：變換及不變性
1．1 物理定律的變換與不變性
1．2 張量代數
1．3 實數時間之表示：逆變及協變張量
第2章 Michelson及其他實驗
2．1 Michelson-Morley實驗
2．2 Trouton-Noble實驗
2．3 Fizeau實驗
2．4 恆星光的偏差
第3章 狹義相對論
3．1 時間·空間：度量的觀念
3．2 愛因斯坦的相對論
3．2．1 相對性原理
3．2．2 光速守恆性原則
3．3 Minkowski的幾何表象
3．3．1 時間性區域與類時向量
3．3．2 空間性區域與類空向量
3．3．3 因果關係
3．4 Lorentz變換的結果
3．4．1 時間的伸展(timedilatationl)
3．4．2 “同時性”觀念的相對性
3．4．3 FitzGerald-Lorentz收縮(contraction)
3．4．4 Doppler效應
3．4．5 星光的偏差
3．4．6 速度之和
第4章 電動力學的相對論形式
4．1 張量形式的場方程式
4．2 運動電荷所產生的場
4．2．1 Lienard-Wiechert，場勢
4．2．2 任意運動之電荷
4．3 Lorentz力與電動力學
4．3．1 能一動量張量
4．3．2 能量守恆定律
4．3．3 動量守恆定律
4．3．4 能一動量向量
4．3．5 F面波的能量與動量
4．3．6 帶電質點的能量輻射
4．4 運動介質的電動力學
4．4．1 運動的電荷密度
4．4．2 運動的電流
4．4．3 運動的電流線圈
4．4．4 物質介體的能－動量張量
4．5 有單磁極(magnetic monopole)之電動力學
附錄 Dirac單磁極理論
1．規範變換及相位
2．電磁場奇異性的量子化與單磁極
第5章 相對論動力學
5．1 運動方程式
5．2 質量與能的關係
5．3 質點的能量、動量及質量
乙部 廣義相對論
第1章 張量微積分
1．1 逆變與協變張量
1．2 基本(或度規)張量(metrictensor)
1．3 Christoffel三指數符號
1．4 協變導數
1．5 協變散度fcovariant divergence)
1．6 張量密度
1．6．1 純量密度
1．6．2 向量密度，張量密度與散度
第2章 仿射幾何
2．1 仿射聯絡與仿射幾何
2．2 協變微分與Stokes定理
2．3 曲度張量R；Riemann張量
2．4 平行位移與可積分性(parallel displacement and integrability)
2．5 極端線(geodesics)
第3章 Riemann幾何
3．1 曲度張量
3．1．1 曲度張量R
3．1．2 Riemann張量R
3．1．3 Gaussian曲度R
3．1．4 四維空間之曲度
3．2 曲度空間與平度空間
3．3 極端線
3．3．1 由變分方程式而得
3．3．2 由Hamilton方程式而得
3．4 自然的或極端線的坐標系
3．4．1 極端線坐標系或自然坐標系
3．4．2 正規坐標系
3．5 愛因斯坦張量G
第4章 廣義相對論
4．1 幾何與物理
4．1．1 長度
4．1．2 時間
4．2 廣義相對論
4．3 平度時空的加速運動
第5章 愛因斯坦引力理論
5．1 等效原理
5．2 Riemann空間的時，空度量
5．3 時鐘(或雙生子)的問題
5．4 引力理論
5．5 愛因斯坦“引力方程式”的近似解
5．5．1 時-空度量-紅移
5．5．2 光在“引力場”之彎曲
5．6 愛因斯坦“引力方程式”之正確解：Schwarzschild解法
5．6．1 水星近日點之推前
5．6．2 光之偏折
5．6．3 光譜線之引力紅移
5．7 愛因斯坦方程式之解的問題
5．8 星體內光的極端線
第6章 最近的發展
6．1 統一場論的嘗試
6．2 Einstein-Infeld-Hoffman的成果
6．3 黑洞(blackholes)
索引
總序
導言
甲部 狹義相對論
第l章 物理定律：變換及不變性
1．1 物理定律的變換與不變性
1．2 張量代數
1．3 實數時間之表示：逆變及協變張量
第2章 Michelson及其他實驗
2．1 Michelson-Morley實驗
2．2 Trouton-Noble實驗
2．3 Fizeau實驗
2．4 恆星光的偏差
第3章 狹義相對論
3．1 時間·空間：度量的觀念
3．2 愛因斯坦的相對論
3．2．1 相對性原理
3．2．2 光速守恆性原則
3．3 Minkowski的幾何表象
3．3．1 時間性區域與類時向量
3．3．2 空間性區域與類空向量
3．3．3 因果關係
3．4 Lorentz變換的結果
3．4．1 時間的伸展(timedilatationl)
3．4．2 “同時性”觀念的相對性
3．4．3 FitzGerald-Lorentz收縮(contraction)
3．4．4 Doppler效應
3．4．5 星光的偏差
3．4．6 速度之和
第4章 電動力學的相對論形式
4．1 張量形式的場方程式
4．2 運動電荷所產生的場
4．2．1 Lienard-Wiechert，場勢
4．2．2 任意運動之電荷
4．3 Lorentz力與電動力學
4．3．1 能一動量張量
4．3．2 能量守恆定律
4．3．3 動量守恆定律
4．3．4 能一動量向量
4．3．5 F面波的能量與動量
4．3．6 帶電質點的能量輻射
4．4 運動介質的電動力學
4．4．1 運動的電荷密度
4．4．2 運動的電流
4．4．3 運動的電流線圈
4．4．4 物質介體的能－動量張量
4．5 有單磁極(magnetic monopole)之電動力學
附錄 Dirac單磁極理論
1．規範變換及相位
2．電磁場奇異性的量子化與單磁極
第5章 相對論動力學
5．1 運動方程式
5．2 質量與能的關係
5．3 質點的能量、動量及質量
乙部 廣義相對論
第1章 張量微積分
1．1 逆變與協變張量
1．2 基本(或度規)張量(metrictensor)
1．3 Christoffel三指數符號
1．4 協變導數
1．5 協變散度fcovariant divergence)
1．6 張量密度
1．6．1 純量密度
1．6．2 向量密度，張量密度與散度
第2章 仿射幾何
2．1 仿射聯絡與仿射幾何
2．2 協變微分與Stokes定理
2．3 曲度張量R；Riemann張量
2．4 平行位移與可積分性(parallel displacement and integrability)
2．5 極端線(geodesics)
第3章 Riemann幾何
3．1 曲度張量
3．1．1 曲度張量R
3．1．2 Riemann張量R
3．1．3 Gaussian曲度R
3．1．4 四維空間之曲度
3．2 曲度空間與平度空間
3．3 極端線
3．3．1 由變分方程式而得
3．3．2 由Hamilton方程式而得
3．4 自然的或極端線的坐標系
3．4．1 極端線坐標系或自然坐標系
3．4．2 正規坐標系
3．5 愛因斯坦張量G
第4章 廣義相對論
4．1 幾何與物理
4．1．1 長度
4．1．2 時間
4．2 廣義相對論
4．3 平度時空的加速運動
第5章 愛因斯坦引力理論
5．1 等效原理
5．2 Riemann空間的時，空度量
5．3 時鐘(或雙生子)的問題
5．4 引力理論
5．5 愛因斯坦“引力方程式”的近似解
5．5．1 時-空度量-紅移
5．5．2 光在“引力場”之彎曲
5．6 愛因斯坦“引力方程式”之正確解：Schwarzschild解法
5．6．1 水星近日點之推前
5．6．2 光之偏折
5．6．3 光譜線之引力紅移
5．7 愛因斯坦方程式之解的問題
5．8 星體內光的極端線
第6章 最近的發展
6．1 統一場論的嘗試
6．2 Einstein-Infeld-Hoffman的成果
6．3 黑洞(blackholes)
索引
序言
吳大猷先生是國際著名的學者，在中國物理界，是和嚴濟慈、周培源、趙忠堯諸教授同時的老前輩。他的這一部《理論物理》，包括了“古典”至“近代”物理的全貌。1977年初，在中國台灣陸續印出。這幾年來對該省和東南亞的物理教學界起了很大的影響。中國科學院，特別是由於盧嘉錫院長和錢三強、嚴東生副院長的支持，決定翻印出版，使全國對物理有興趣者，都可以閱讀參考。
看到了這部巨著，聯想起在1945年春天，我初次在昆明遇見吳老師，很幸運地得到他在課內和課外的指導，從“古典力學”學習起至“量子力學”，其經過就相當於念吳老師的這套叢書，由第一冊開始，直至第七冊。在昆明的這一段時期是我一生學物理過程中的大關鍵，因為有了紮實的根基，使我在1946年秋入芝加哥大學，可立刻參加研究院的工作。
1933年吳老師得密西根大學的博士學位後，先留校繼續研究一年。翌年秋回國在北大任教，當時他的學生中有馬仕俊、郭永懷、馬大猷、虞福春等，後均致力物理研究有成。抗戰期間，吳老師隨北大加入西南聯大。這一段時期的生活是相當艱苦的，但是中國的學術界，還是培養和訓練了很多優秀青年。下面的幾段是錄自吳老師的《早期中國物理髮展之回憶》一書。
“組成西南聯大的三個學校，各有不同的歷史。……北京大學規模雖大，資望也高，但在抗戰時期中，除了有很小數目的款，維持一個‘北京大學辦事處’外，沒有任何經費作任何研究工作的。在抗戰開始時，我的看法是以為應該為全面抗戰，節省一切的開支，研究工作也可以等戰後再作。但抗戰久了，我的看法便改變了，我漸覺得為了維持從事研究者的精神，不能讓他們長期地感到無法工作的苦悶。為了培植及訓練戰後恢復研究工作所需的人才，應該在可能情形下，有些研究設備。西南聯大沒有此項經費，北大也無另款。……我知道只好儘自己個人的力量做一點點工作了。……請北大在崗頭村租了一所泥牆泥地的房子做實驗室，找一位助教，幫著我把三稜柱放在木製架上拼成一個最原始形的分光儀，試著做些‘拉曼效應’的工作”。
看到了這部巨著，聯想起在1945年春天，我初次在昆明遇見吳老師，很幸運地得到他在課內和課外的指導，從“古典力學”學習起至“量子力學”，其經過就相當於念吳老師的這套叢書，由第一冊開始，直至第七冊。在昆明的這一段時期是我一生學物理過程中的大關鍵，因為有了紮實的根基，使我在1946年秋入芝加哥大學，可立刻參加研究院的工作。
1933年吳老師得密西根大學的博士學位後，先留校繼續研究一年。翌年秋回國在北大任教，當時他的學生中有馬仕俊、郭永懷、馬大猷、虞福春等，後均致力物理研究有成。抗戰期間，吳老師隨北大加入西南聯大。這一段時期的生活是相當艱苦的，但是中國的學術界，還是培養和訓練了很多優秀青年。下面的幾段是錄自吳老師的《早期中國物理髮展之回憶》一書。
“組成西南聯大的三個學校，各有不同的歷史。……北京大學規模雖大，資望也高，但在抗戰時期中，除了有很小數目的款，維持一個‘北京大學辦事處’外，沒有任何經費作任何研究工作的。在抗戰開始時，我的看法是以為應該為全面抗戰，節省一切的開支，研究工作也可以等戰後再作。但抗戰久了，我的看法便改變了，我漸覺得為了維持從事研究者的精神，不能讓他們長期地感到無法工作的苦悶。為了培植及訓練戰後恢復研究工作所需的人才，應該在可能情形下，有些研究設備。西南聯大沒有此項經費，北大也無另款。……我知道只好儘自己個人的力量做一點點工作了。……請北大在崗頭村租了一所泥牆泥地的房子做實驗室，找一位助教，幫著我把三稜柱放在木製架上拼成一個最原始形的分光儀，試著做些‘拉曼效應’的工作”。
