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第六篇 广义相对论宇宙学453

第1章 宇宙学原理和Robertson-Walker度规453

1.1宇宙学原理453

1.2 Robertson-Walker度规453

1.3空间距离和曲率455

1.4粒子和光子的行为456

第2章 宇宙动力学460

2.1爱因斯坦场方程460

2.2弗里德曼宇宙模型461

2.3宇宙物质的密度和压强463

2.4宇宙年龄的计算464

2.5粒子视界和事件视界465

2.6含有宇宙因子的模型467

2.7宇宙早期结构和背景辐射469

第3章 经典宇宙学问题专论472

3.1 Bianchi-I型宇宙472

3.2五维Bianchi-V型宇宙475

3.3 G6del宇宙477

3.4六维宇宙478

3.5 Einstein-Cartan宇宙488

3.6 Dirac假设494

3.7奇点定理494

3.8暗物质和暗能量495

第七篇 宇宙的暴胀507

第1章 暴胀宇宙模型概述507

1.1标准（大爆炸）宇宙模型的成就和困难507

1.2暴胀宇宙模型概述511

第2章 宇宙的暴胀514

2.1 ’tHooft-Polyakov磁单极514

2.2 SU（5）大统一理论和有效势516

2.3由假真空向真真空的跃迁519

2.4林德等的工作524

2.5量子涨落和密度扰动的演化528

2.6小结531

第八篇 量子宇宙学535

第1章 宇宙量子力学535

1.1量子引力的路径积分表述535

1.2宇宙动力学方程538

1.3边界条件540

第2章 宇宙波函数544

2.1基态波函数的表述544

2.2半经典近似546

2.3小超空间模型547

第3章 宇宙结构的起源555

3.1引言555

3.2广义相对论的正则形式556

3.3量子化557

3.4未受扰动的弗里德曼模型559

3.5扰动的弗里德曼模型560

3.6三维球面上的谐函数564

3.7作用量和场方程567

3.8波函数570

3.9边界条件571

3.10扰动的增长574

3.11实验检验576

第九篇 Brans-Dicke理论和膜宇宙581

第1章 Brans-Dicke理论581

1.1物理基础581

1.2度规场方程582

1.3平直时空极限585

1.4球对称时空587

1.5关于物理思想的讨论588

1.6宇宙模型589

第2章 高维时空和膜宇宙592

2.1宇宙常数和膜宇宙概述592

2.2 Randall-Sundrum膜宇宙模型595

2.3含有五维时空标量场的模型603

2.4小结609

第十篇 广义相对论引力效应613

第1章 引力场中的频移效应613

1.1均匀引力场的情况613

1.2静态引力场中的静止情况613

1.3光源和接收器运动的情况614

1.4 Schwarzschild场中的红移效应616

1.5 R-N场中的频移效应618

1.6宇宙项对频移的贡献619

1.7质量四极矩场中的频移效应619

1.8 Kerr场中的频移效应620

1.9平面引力波场中的频率效应621

1.10关于地球引力场中的频移效应622

第2章 引力场中物体的轨道效应624

2.1试验粒子的短程线运动624

2.2试验粒子的非短程线运动625

2.3重质量物体的运动628

2.4 Schwarzschild场中的近日点移动（爱因斯坦经典效应）635

2.5 Nordtvedt效应642

2.6 Schwarzschild场中近日点的移动（非经典效应）644

2.7 Schwarzschild场对试验物体轨道参量的限制647

2.8 Schwarzschild场中的进动效应649

2.9引力电荷对近日点移动的贡献654

2.10引力电荷场中的圆轨道656

2.11宇宙因子对轨道近日点移动的影响656

2.12宇宙因子对圆轨道半径的限制657

2.13 Kerr场中轨道近日点的移动658

2.14 Kerr场对轨道的限制659

2.15 Kerr场中的运动效应661

2.16质量四极矩场中的轨道效应663

2.17引力波场中的轨道效应664

第3章 引力场中极端相对论粒子和光子的轨道效应666

3.1极端相对论粒子的轨道666

3.2 Schwarzschild场中的光子轨道效应668

3.3 Schwarzschild场中对光子轨道的限制673

3.4 R-N场中光子的轨道效应674

3.5 Kerr场中极端相对论粒子和光子的轨道效应676

3.6其他引力场中的光子轨道效应678

第4章 试验粒子和电磁信号的延迟效应681

4.1延迟时间表达式681

4.2 Schwarzschild场中电磁信号的延迟效应684

4.3其他场中的延迟效应686

第5章 引力加速效应689

5.1试验粒子的加速度689

5.2 Schwarzschild场中的加速效应690

5.3引力电荷产生的加速效应691

5.4 Kerr场中的加速效应691

5.5其他引力场中的加速效应692

5.6时钟佯谬的严格讨论697

第6章 引力场中的亏损效应701

6.1 Schwarzschild场中的亏损效应701

6.2 Kerr场中的亏损效应705

6.3引力波场中的亏损效应707

6.4质量亏损效应708

第7章 其他引力效应713

7.1类光学引力效应713

7.2宇宙空间的光学各向同性效应720

附录 黎曼几何和张量分析723

F.1坐标变换723

F.2张量724

F.3张量密度732

F.4联络和克里斯托费尔符号734

F.5协变微分735

F.6短程线坐标系740

F.7曲率张量741

F.8短程线743

F.9共形曲率张量745

参考文献749

《现代物理基础丛书》已出版书目766