经典英文物理教材系列:旋量与时空(第1卷) [Spinors and space-time]

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[英] 彭罗斯 著
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出版社: 世界图书出版公司
ISBN:9787506291743
版次:1
商品编码:10175887
包装:平装
外文名称:Spinors and space-time
开本:24开
出版时间:2009-01-01
用纸:胶版纸
页数:457
正文语种:中文,英语

具体描述

内容简介

  《旋量与时空(第1卷)》 is the first to present a comprehensive development of space-time geometry using the 2-spinor formalism. There are also several other new features in our presentation. One of these is the systematic and consistent use of the abstract index approach to tensor and spinor calculus. We hope that the purist differential geometer who casually leafs through the book will not automatically be put off by the appearance of numerous indices. Except for the occasional bold-face upright ones, our indices differ from the more usual ones in being abstract markers without reference to any basis or coordinate system. Our use of abstract indices leads to a number of simplifications over conventional treatments.

内页插图

目录

Preface
1 The geometry of world-vectors and spin-vectors
1.1 M inkowski vector space
1.2 Null directions and spin transformations
1.3 Some properties of Lorentz transformations
1.4 Null flags and spin-vectors
1.5 Spinorial objects and spin structure
1.6 The geometry ofspinor operations

2 Abstract indices and spinor algebra
2.1 Motivation for abstract-index approach
2.2 The abstract-index formalism for tensor algebra
2.3 Bases
2.4 The total reflexivity of on a manifold
2.5 Spinor algebra

3 Spinors and worid-tensors
3.1 World-tensors as spinors
3.2 Null flags and complex null vectors
3.3 Symmetry operations
3.4 Tensor representation of spinor operations
3.5 Simple propositions about tensors and spinors at a point
3.6 Lorentz transformations

4 Differentiation and curvature
4.1 Manifolds
4.2 Covariant derivative
4.3 Connection-independent derivatives
4.4 Differentiation ofspinors
4.5 Differentiation ofspinor components
4.6 The curvature spinors
4.7 Spinor formulation of the Einstein-Cartan-Sciama-Kibble theory
4.8 The Weyl tensor and the BeI-Robinson tensor
4.9 Spinor form of commutators
4.10 Spinor form of the Bianchi identity
4.11 Curvature spinors and spin-coefficients
4.12 Compacted spin-coefficient formalism
4.13 Cartans method
4.14 Applications to 2-surfaces
4.15 Spin-weighted spherical harmonics

5 Fields in space-time
5.1 The electromagnetic field and its derivative operator
5.2 Einstein-Maxwell equations in spinor form
5.3 The Rainich conditions
5.4 Vector bundles
5.5 Yang-Mills fields
5.6 Conformal rescalings
5.7 Massless fields
5.8 Consistency conditions
5.9 Conformal invariance of various field quantities
5.10 Exact sets of fields
5.11 Initial data on a light cone
5.12 Explicit field integrals
Appendix: diagrammatic notation
References
Subject and author index
Index of symbols

前言/序言

  To a very high degree of accuracy,the space—time we inhabit can be taken to be a smooth four-dimensional manifold.endowed with the smooth Lorentzian metric of Einstein’S special or general relativity.The formalism
  most commonly used for the mathematical treatment of manifolds and their metrics iS。ofcourse,the tensor calculus(or such essentially equivalent alternatives as Cartan’S calculus of moving frames).But in the specific case of four dimensions and Lorentzian metric there happens to exist——by accident or providence—another formalism which iS in many ways more appropriate,and that is the formalism of 2-spinors.Yet 2-spinor calculus is still comparatively unfamiliar even now—some seventy years after Cartan first introduced the general spinor concept,and over fifty years since Dirac,in his equation for the electron。revealed a fundamentally mportant role for spinors in relativistic physics and van der Waerden
  provided the basic 2.spinor algebra and notation.
  The present work was written in the hope of giving greater currency to these ideas.We develop the 2-spinor calculus in considerable detail.
  assuming no prior knowledge of the Subjeer,and show how it may be viewed either as a useful supplement or as a practical alternative to the more familiar world-tensor calculus.We shail concentrate,here,entirely on 2-spinors。rather than the 4-spinors that have become the more familiar tools of theoretical physicists.The reason for this iS that only with 2.
  spmors does one 0btain a practical alternative to the standard vectortensor calculus.2 spinors being the more primitive elements out of which 4·spinors(as weil as world·tensorsl can be readily built.
  Spinor calculus may be regarded as applying at a deeper level of structure of space-time than that described by the standard world.tensorcalculus.By comparison,world-tensors are Iess refined.fail to make trans.
  parent some of the subtler properties of space——time brousht particularly to light by quantum mechanics and,not Ieast,make certain types of mathematical calculations inordinately heavy.f Their strength Iies in a generaI applicability to manifolds of arbitrary dimension.rather than in supplying a specific space—time calculus.)

好的,这是一本关于经典英文物理教材系列的图书简介,侧重于介绍该系列中其他可能包含的主题,以避免提及您提供的具体书目《经典英文物理教材系列:旋量与时空(第1卷) [Spinors and space-time]》。 --- 经典英文物理教材系列:探索现代物理学的基石 本系列丛书汇集了一系列由国际知名物理学家撰写的经典教材,旨在为学生和研究人员提供深入、严谨且前沿的物理学知识。这些著作不仅是学术研究的可靠参考,更是构建扎实理论框架的必备读物。本系列覆盖了物理学从经典力学到量子场论的广阔领域,每一卷都专注于一个核心主题,力求清晰阐释复杂的物理概念。 经典英文物理教材系列(部分主题介绍): 第X卷:电动力学基础与应用 本书深入探讨了电磁场的理论基础与广泛应用。从麦克斯韦方程组的建立与内禀结构出发,本书系统地推导了静电学、静磁学中的边界条件、势函数理论,并重点介绍了电磁场在介质中的传播特性。 内容涵盖了相对论性电磁场的协变形式,清晰地展示了电磁场如何融入四维时空框架,以及电磁张量在洛伦兹变换下的行为。此外,本书还详细分析了辐射理论,包括偶极辐射、散射理论以及同步辐射的初步概念。对于处理电磁波在不同介质中的传播,特别是波动方程的求解方法,本书提供了详尽的数学工具和物理图像。本书特别强调了规范不变性在电动力学中的核心作用,并引入了规范场论的早期思想,为后续学习量子电动力学奠定坚实基础。读者将通过大量精心设计的习题,掌握运用电磁学原理解决实际工程与理论问题的能力。 第Y卷:量子力学导论与高级主题 本卷是理解微观世界运作规律的权威指南。教材从波尔的早期模型和德布罗意假设开始,循序渐进地引出薛定谔方程及其在一维势阱、谐振子等基本问题上的应用。核心部分着重于希尔伯特空间、算符代数以及量子态的概率诠释。 本书对角动量理论进行了深入的探讨,详细阐述了球谐函数、自旋概念的引入,以及角动量耦合(如Clebsch-Gordan系数)的计算方法。在微扰理论方面,对定态微扰论和含时微扰论的推导严谨且完整,并结合爱因斯坦的自发辐射系数等物理实例进行了阐释。散射理论部分,从曼德尔施塔姆方程到微分截面和全截面的计算,都给出了精确的数学处理。此外,本书对全同粒子统计(玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克统计)的讨论,深刻揭示了多粒子系统的基本性质。对于需要深入理解量子力学数学结构的研究者,本书提供了必要的数学背景和深入的专题讨论。 第Z卷:统计物理学:从微观到宏观 统计物理学是连接微观粒子行为与宏观热力学现象的桥梁。本卷从相空间、概率分布函数等基本概念出发,构建了统计物理学的理论框架。 内容详尽地涵盖了系综理论,包括微正则系综、正则系综和巨正则系综的推导及其应用,特别是如何从这些系综计算出热力学量。对理想气体和经典理想晶体的分析,展示了配分函数的强大威力。在量子统计部分,本书严格推导了费米子和玻色子的能谱分布,并重点分析了费米能级、简并压力以及黑体辐射的普朗克公式。 本书的亮点在于对相变的深入研究。通过平均场理论、朗道自由能概念,系统地分析了临界现象和重正化群方法的初步思想。对理想玻色气体的Bose-Einstein凝聚现象的讨论,结合了实验观测,展示了统计力学在预测新物理现象方面的能力。本卷注重平衡严谨的数学推导与清晰的物理图像构建,是学习凝聚态物理和低能核物理的必备前言知识。 本系列共同特色: 1. 严谨性与深度: 所有教材均基于严格的数学基础,确保物理概念的准确无误,深入探讨了现代物理学中最核心、最基础的原理。 2. 经典与前沿结合: 汇集了物理学发展历程中的里程碑式著作,同时也包含了反映当代研究热点和最新进展的分析方法。 3. 作者权威性: 编入本系列的作者均为在各自领域做出卓越贡献的物理学家,确保了内容的权威性和高质量。 4. 面向研究: 旨在培养读者从基本原理出发,独立解决复杂物理问题的能力,适合高年级本科生、研究生及专业研究人员使用。 本系列丛书共同构筑了一个完整的现代物理学知识体系,是任何严肃的物理学学习者和研究者案头不可或缺的宝贵资源。

用户评价

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我最近在学习时空几何,对广义相对论中的一些概念一直有些模糊。偶然间看到了这套《经典英文物理教材系列》,特别是《旋量与时空》这本书,从书名上就吸引了我。虽然我还没有深入研读,但初步浏览了一下目录和一些章节的引言,感觉这本书的切入点非常独特。它不是直接从时空的度规张量开始,而是通过引入旋量这种“更基本”的数学对象来构建时空。这种思路我之前在别的教材里很少见到,所以感到非常新奇。我猜测,通过旋量来理解时空,可能会提供一种全新的视角,或许能够更清晰地揭示时空的内在对称性和量子特性。书中的数学符号和公式看起来确实比较密集,但那种清晰的推导过程,即使是初步接触,也能感受到其逻辑的严密性。我非常期待这本书能够帮助我理解时空中的一些“隐藏”的几何结构,以及旋量在其中扮演的角色。对于那些希望对广义相对论有更深层次理解的读者来说,这本书的价值可能不仅仅在于它所教授的知识,更在于它提供的思考方式和研究路径。

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我是一个对理论物理充满好奇的爱好者,平时喜欢阅读一些经典的物理教材,尝试理解其中的奥秘。这本《旋量与时空》引起了我极大的兴趣。从书名就能看出,它涉及的是现代物理学中非常核心的两个概念:旋量和时空。我尤其关注书中对时空几何的描述,以及旋量与时空之间关系的阐述。据我了解,旋量在描述自旋粒子方面起着关键作用,而时空则是描述引力场的框架。这两者之间的联系,必然是物理学中非常深刻且富有挑战性的课题。我希望通过阅读这本书,能够对这两个概念有更全面、更深入的理解,特别是它们在统一场论或者量子引力等前沿领域中的潜在联系。虽然我不是专业研究者,但我相信这本书的严谨性和深度,能够帮助我建立起一个扎实的理论基础,从而更好地理解现代物理学的进展。它的内容对我而言,无疑是一次非常宝贵的学习机会。

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我近期购买了这套《经典英文物理教材系列》,《旋量与时空》是其中的第一卷。这本书给我的第一印象是极其“硬核”。它不仅仅是一本简单的物理学科普读物,更像是一部严谨的数学物理专著。书中的语言风格非常学术化,逻辑链条非常紧密,阅读起来需要高度的专注和一定的数学基础。我特别注意到书中对微分几何和群论的引入,这些都是理解现代物理学,特别是广义相对论和量子场论不可或缺的数学工具。这本书似乎旨在从一个非常根本的层面,构建起对时空和物质相互作用的理解。我设想,对于那些想要深入理解物理学理论的本质,或者希望在相关领域进行研究的学生和学者来说,这本书的价值是毋庸置疑的。它提供了一个非常扎实且系统性的学习框架,帮助读者建立起对这些抽象概念的深刻认识。我期待在未来的阅读中,能够逐渐领略到这本书所蕴含的深邃物理思想。

评分

这是一本真正能让你“烧脑”的书,但绝对是那种“值得”的烧脑。我大概花了一个下午的时间,才勉强啃下了第一章关于旋量基本概念的介绍。不得不说,作者在数学上的严谨性是毋庸置疑的,每一个定义、每一个公式的推导都经过了精雕细琢,几乎找不到任何可以挑剔的地方。我特别欣赏它对于数学工具的细致讲解,例如对某些群的表示论的介绍,对于理解旋量的性质至关重要。虽然我之前接触过一些关于旋量的科普读物,但远没有这本书来得如此系统和深入。这本书让我认识到,旋量不仅仅是解决某些方程的数学工具,它本身就蕴含着深刻的物理意义,与时空的几何属性有着密不可分的联系。我甚至开始怀疑,很多我们在经典物理中习以为常的概念,在旋量的视角下,是否会有更根本的解释。这本书需要的是耐心和专注,一旦你能够跟上它的节奏,你就能感受到一种智力上的巨大满足感,仿佛打开了一扇通往更深层次物理世界的大门。

评分

这套书,我刚翻了几页,就被它那种严谨到近乎雕琢的数学语言深深吸引了。我一直觉得物理学的美,很大程度上体现在它背后那精妙的数学结构里,而这本《旋量与时空》似乎就是将这种数学之美推向了极致。书里对旋量的引入,那种从狄拉克方程出发,一层层剥离出其内在几何意义的过程,简直是数学家和物理学家头脑风暴的结晶。我特别喜欢它在讲解过程中,不厌其烦地引用各种定理和推论,仿佛在用数学的语言构建一个坚不可摧的理论大厦。当然,作为一名读者,我偶尔也会感到一丝丝的力不从心,尤其是当它深入到一些高深的群论或者微分几何概念时,需要反复回味,甚至需要借助其他参考资料来辅助理解。但正是这种挑战性,让我觉得这本书的价值所在。它不是那种可以轻易“扫过”的书,而是需要沉下心来,一点一滴地去品味,去感受其中蕴含的智慧。我设想,如果能完全掌握书中的内容,那么对于理解量子场论和广义相对论的某些前沿问题,应该会有非常深刻的见解。这本书的出版,无疑为所有对现代物理学有志于深入探索的同仁们提供了一份宝贵的财富。

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好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好

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一本好书 需要慢慢琢磨

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京东商城是不错的

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不错的书。

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就是世图这个书印得坑啊

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就是世图这个书印得坑啊

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京东商城是不错的

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经典的书籍,需要抽时间慢慢品味。温故而知新,有时间的话还需要多看几遍。如果想从量变达到质变,必须有一点一滴积累的过程。

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经典的书籍,需要抽时间慢慢品味。温故而知新,有时间的话还需要多看几遍。如果想从量变达到质变,必须有一点一滴积累的过程。

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