- Zawiera obszerne i szczegółowe wprowadzenie do ogólnej teorii względności
- W przystępny sposób omawia fascynujące tematy, od teorii grawitacji Newtona po metrykę wirujących czarnych dziur
- Zawiera zadania i problemy motywujące do pracy
Niniejsza książka oferuje studentom fizyki przejrzyste wprowadzenie do ogólnej teorii względności: Czym jest tensor energii-pędu i co opisują równania Friedmanna? Jak można modelować czasoprzestrzeń za pomocą rozmaitości? Czym jest rozwiązanie Schwarzschilda i kiedy potrzebne są współrzędne Kruskala? Czy można pozyskać energię z ergosfery wirującej czarnej dziury? Na te i wiele innych pytań znajdziecie Państwo odpowiedź w niniejszej książce. Nacisk dydaktyczny położono na proste i zrozumiałe przekazanie oraz szczegółowe przedstawienie tego złożonego tematu. W książce celowo zrezygnowano z fraz takich jak "można wykazać, że..." lub "jak łatwo wykazać, że...", a poszczególne kroki obliczeniowe w zadaniach i wyprowadzeniach przedstawiono szczegółowo.
W celu powtórzenia najważniejsze zagadnienia z mechaniki Lagrange'a, elektrodynamiki i szczególnej teorii względności zostały krótko przedstawione. Czytelnicy powinni posiadać podstawową wiedzę matematyczną, zwłaszcza z zakresu algebry liniowej i liczb zespolonych, natomiast niezbędna wiedza matematyczna z zakresu geometrii różniczkowej jest przedstawiona w sposób dokładny, praktyczny i zrozumiały. Konkretne zadania wraz z kompletnymi, szczegółowymi rozwiązaniami zachęcają do samodzielnego myślenia i wykonywania obliczeń.
Książka podzielona jest na pięć części:
- Podstawy szczególnej teorii względności i wnioski dla mechaniki relatywistycznej i elektrodynamiki
- Ważne wyniki modelu grawitacyjnego Newtona i konieczność stworzenia nowej teorii grawitacji, modelowanie czasoprzestrzeni za pomocą rozmaitości Lorentza
- Fizyka: heurystyczne i formalne wyprowadzenie równań Einsteina
- Obiekty astrofizyczne: wyprowadzenie metryki Schwarzschilda, wnętrze gwiazdy, nieobracające się, obracające się i naładowane czarne dziury, współrzędne Eddingtona-Finkelsteina lub Kruskala, diagramy Penrose'a
- Zastosowanie do naszego wszechświata: jednorodność i izotropia wszechświata, metryka Robertsona-Walkera, równania Friedmanna
Autor Michael Ruhrländer studiował matematykę na Uniwersytecie w Essen i uzyskał tytuł doktora w Wuppertalu. Od 2010 roku jest wykładowcą matematyki i statystyki w TH Bingen.
