Brane-localized Gravity pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Philip D. Mannheim

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2005-10

价格:$ 111.00

装帧:HRD

isbn号码:9789812565617

丛书系列:

图书标签:

引力
膜理论
宇宙学
高能物理
弦理论
额外维度
黑洞
量子引力
广义相对论
模型构建

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具体描述

This timely and valuable book provides a detailed pedagogical introduction and treatment of the brane-localized gravity program of Randall and Sundrum, in which gravitational signals are able to localize around our four-dimensional world in the event that it is a brane embedded in an infinitely-sized, higher dimensional anti-de Sitter bulk space. A completely self-contained development of the material needed for brane-world studies is provided for both students and workers in the field, with a significant amount of the material being previously unpublished. Particular attention is given to issues not ordinarily treated in the brane-world literature, such as the completeness of tensor gravitational fluctuation modes, the causality of brane-world propagators, and the status of the massless graviton fluctuation mode in brane worlds in which it is not normalizable.

好的，以下是一份关于一本名为《Brane-localized Gravity》的图书的简介，这份简介将详细阐述该书的各个方面，但不会提及任何与《Brane-localized Gravity》内容相关的信息，重点放在其他物理学领域，同时力求语言自然、内容充实。《时空拓扑学导论：从黎曼曲率到霍金辐射》作者：[此处可想象一位资深物理学家] 出版社：[此处可想象一家专业学术出版社] 预计页数：约 850 页（精装版） ISBN：[此处可想象一个标准图书编号] 图书简介：深入探索时空结构的几何与量子之桥本书是一部全面而深入的学术专著，旨在为高年级本科生、研究生以及研究人员提供一个坚实的平台，用以理解现代物理学中关于时空本质及其动力学的核心概念。全书的焦点在于经典广义相对论的几何基础、黑洞热力学以及量子场论在弯曲时空中的应用，特别是围绕引力理论的几何解释和宏观现象的描述。本书结构严谨，逻辑清晰，从基础的微分几何工具出发，逐步构建起描述时空曲率和物质分布的数学框架，最终导向对宇宙学和天体物理学中极端环境的精确描述。第一部分：广义相对论的几何根基本部分首先回顾了狭义相对论的基本原理，并引入了爱因斯坦引力理论的几何化视角。第1章：微分几何基础回顾本章系统地回顾了张量分析、流形理论中的基本概念，如切空间、协变导数、黎曼度量张量 $g_{mu u}$。重点讨论了测地线的概念，并阐释了运动如何被描述为时空中的“直线”。第2章：黎曼曲率与度规的动力学深入探讨了黎曼曲率张量 $R^{ ho}_{sigmamu u}$、里奇张量 $R_{mu u}$ 和里奇标量 $R$ 在描述时空弯曲程度中的关键作用。本章详细推导了爱因斯坦场方程（EFE），并从能量动量张量 $T_{mu u}$ 如何“告诉”时空如何弯曲的角度进行了阐释。特别关注了EFE在真空情况下（即 $T_{mu u}=0$）的解的性质。第3章：经典引力场方程的精确解本部分聚焦于几个具有重要物理意义的精确解。首先分析了描述静态、球对称、不带电荷的引力场的史瓦西解，并详细讨论了奇点、事件视界和黑洞的基本概念。随后，转向考虑角动量的克尔解，并解释了能层（Ergosphere）的存在及其对物质运动的影响。此外，本章也简要探讨了电磁场与引力的耦合，例如诺德斯特洛姆-瑞斯·诺德斯特洛姆解。第二部分：时空拓扑与宏观结构在奠定几何基础后，本书转向探讨时空的整体结构及其演化，涵盖了经典宇宙学和黑洞的结构稳定性。第4章：经典宇宙学模型本章基于爱因斯坦场方程的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规，系统地发展了标准的大爆炸模型。详细分析了密度参数 $Omega$、哈勃常数 $H(t)$ 以及宇宙的加速或减速膨胀。讨论了视界问题、平坦性问题，并引入了暴胀理论（不涉及量子场论细节）的经典图像作为对早期宇宙模型的补充。第5章：黑洞的热力学与稳定性本章将广义相对论的几何结果与热力学定律相结合。重点阐述了霍金的四个黑洞热力学定律，特别是面积定理（对应于熵的增加）。深入分析了彭罗斯过程，并讨论了霍金辐射的半经典图像——尽管本书不深入量子场论，但会详细描述黑洞蒸发的概念及其对时空终极命运的推论。探讨了黑洞的稳定性，特别是对微扰（如线性化引力波）的响应。第6章：引力波的几何描述本章集中于时空曲率的动态变化，即引力波。首先，在近场近似下，将场方程线性化，推导出线性化引力波方程。详细分析了引力波的极化（横向、纵向模式），并讨论了四极矩公式如何描述辐射功率。本书使用详细的几何语言描述了引力波的传播速度（光速）以及它携带的能量和动量。第三部分：曲率、量子场与有效场论本部分将讨论几何学与量子理论的交叉领域，重点是量子场论在背景时空中的初步应用，为更先进的理论做铺垫。第7章：弯曲时空中的量子场论基础本章引入了协变量子化的基本思想。讨论了如何定义自由标量场、狄拉克场和电磁场在任意背景流形上的拉格朗日量，并解释了守恒量（如能量-动量）的定义。重点阐述了共形曲率与场论激发之间的关系。第8章：有效场论与重整化群的几何视角本章将视角从精确解转向了有效理论的构建。讨论了如何通过构造包含高阶曲率项的拉格朗日密度（如 $R^2$ 修正项）来构建比爱因斯坦-希尔伯特作用量更一般的引力理论。这些修改如何影响低能下的物理现象，特别是对引力传播速度的修正，以及这些修改如何与宇宙学观测（如暗能量的性质）相联系。总结与展望本书的最终目标是提供一个坚实的、基于几何学的引力理论框架。它强调了引力作为时空几何的本质，并将经典描述与宏观热力学现象紧密结合。读者在完成本书的学习后，将对史瓦西黑洞、FLRW宇宙模型、引力波的几何起源，以及在弯曲时空中描述物理场的必要数学工具拥有深刻的理解。本书为后续深入研究弦理论、圈量子引力等前沿理论打下了必要的理论基础，尽管这些更高级的理论本身并不在本书的直接讨论范围之内。目标读者：理论物理学、天体物理学及数学物理学专业的研究生和高级本科生。先修要求：扎实的经典力学、电动力学、狭义相对论基础，以及高等数学（微积分、线性代数）和基础的微分方程知识。