時空與物質(zhì)：物理學的基本概念和基本規(guī)律

前言
第1章 牛頓力學關(guān)于時空的基本概念和基本規(guī)律
1.1 牛頓對時間與空間的觀點
1.2 參照系與坐標系
1.2.1 空間位置的確定與坐標系
1.2.2 時間瞬時的確定與時計
1.2.3 參照系
1.3 伽利略變換
參考文獻
第2章 牛頓力學關(guān)于物質(zhì)的基本概念和基本規(guī)律
2.1 物理學中的物質(zhì)
2.1.1 物理學中的物質(zhì)指的是什么
2.1.2 物理學中物質(zhì)的共性
2.2 牛頓力學中的物質(zhì)
2.2.1 與牛頓力學中的物質(zhì)有關(guān)的一些問題
2.2.2 牛頓力學中描述物質(zhì)質(zhì)點特性的一些主要物理量
2.3 牛頓力學的基本規(guī)律——牛頓運動三定律
2.3.1 牛頓運動三定律
2.3.2 牛頓對一些物理量的定義
2.3.3 牛頓運動定律原有表述上的缺點和問題
2.4 對牛頓運動定律的修改
2.5 在宇宙中尋找慣性參照系
2.6 質(zhì)點系
2.7 牛頓萬有引力定律
2.8 牛頓力學中的(動量、能量、質(zhì)量)守恒定律
2.8.1 質(zhì)量可變的牛頓第二運動定律
2.8.2 質(zhì)點系的動量守恒定律
2.8.3 質(zhì)點系的質(zhì)量守恒定律
2.8.4 能量是什么兩質(zhì)點的相互作用勢能
2.8.5 質(zhì)點系的能量守恒定律
2.9 從牛頓力學理論到哈密頓原理
2.9.1 時空平移不變性與動量、能量守恒定律
參考文獻
第3章 狹義相對論關(guān)于時空的基本概念和基本規(guī)律
3.1 狹義相對論對時間與空間的基本看法
3.2 狹義相對論中參照系和坐標系的特點時空度規(guī)
3.2.1 狹義相對論中參照系和坐標系的特點
3.2.2 狹義相對論的時空度規(guī)
3.2.3 狹義相對論的時空圖
3.3 “運動鐘慢”和“運動尺縮”效應及其解釋
3.3.1 光鐘
3.3.2 “運動鐘慢”與“運動尺縮”效應及其解釋
3.4 洛倫茲變換
3.5 “同時”的相對性
3.6 因果律與狹義相對論
3.6.1 狹義相對論也遵守因果律
3.6.2 時空間隔取值對因果關(guān)系的影響
3.6.3 光速與信號傳播最大速度的區(qū)別
3.7 狹義相對論中的質(zhì)點速度
3.8 包含兩個坐標系的時空圖
3.9 波動的相位不變性與多普勒效應
3.9.1 波動最廣泛的定義和最普遍的特性
3.9.2 坐標變換與相位不變性
3.9.3 由相位不變性導出多普勒效應
參考文獻
第4章 狹義相對論關(guān)于物質(zhì)的基本概念和基本規(guī)律
4.1 狹義相對論中的物質(zhì)
4.2 狹義相對論對牛頓運動三定律的修改
4.2.1 質(zhì)點速度v、慣性質(zhì)量m、動量mv、力F如何修改
4.2.2 牛頓運動三定律如何修改
4.3 狹義相對論力學的一些特點
4.3.1 不存在所謂“質(zhì)速關(guān)系”、“質(zhì)能關(guān)系”
4.4 狹義相對論中的能量、動量守恒定律
4.4.1 慣性質(zhì)量可變的動力學
4.4.2 狹義相對論中粒子(質(zhì)點)系的動量一能量守恒定律
4.4.3 狹義相對論中不存在質(zhì)量守恒定律
4.5 光速粒子的一些特性
4.5.1 微觀光速粒子的波粒二象性
4.6 相對性原理
4.7 狹義相對論中的拉格朗日函數(shù)
4.7.1 狹義相對論中一個質(zhì)點的拉格朗日函數(shù)
4.7.2 一群荷電質(zhì)點及其電磁場的拉格朗日函數(shù)
4.7.3 狹義相對論中時空平移與物質(zhì)場能動張量守恒定律
4.7.4 Poincare’群整體變換下的Noether一定理
參考文獻
第5章 廣義相對論關(guān)于時空的基本概念和基本規(guī)律
5.1 廣義相對論對時間與空間的基本看法
5.2 廣義相對論中的時空度規(guī)與光速不變原理
5.2.1 廣義相對論中的時空度規(guī)
5.2.2 坐標時與固有時
5.2.3 廣義相對論中的局部光速不變原理
5.3 廣義相對論中的時間與空間
5.3.1 廣義相對論中的時間間隔與空間間隔
5.3.2 同時性定義
5.4 時空聯(lián)絡系數(shù)的淺顯解釋及其物理意義
5.5 協(xié)變導數(shù)
5.5.1 彎曲時空中向量之協(xié)變導數(shù)
5.5.2 時空的自由度數(shù)
5.6 有撓時空與有撓引力理論
5.7 曲率張量
5.7.1 有撓時空中的曲率張量
5.7.2 無撓時空中的曲率張量
參考文獻
第6章 廣義相對論關(guān)于物質(zhì)的基本概念和基本規(guī)律
6.1 廣義相對論對物質(zhì)的認識
6.2 物質(zhì)與引力場的拉氏量
6.3 場的運動方程
6.3.1 引力理論中引力場的運動方程
6.3.2 推廣的愛因斯坦場方程
9.4 Poincare，群局部變換下的Noether定理
參考文獻
第10章 圖量子引力理論關(guān)于時空、物質(zhì)的基本概念和基本規(guī)律
10.1 對圈量子引力理論的初步簡介
10.2 向量聯(lián)絡與旋量聯(lián)絡
10.3 廣義相對論的時空也可全由聯(lián)絡來描述
10.4 chG自然單位制
10.5 圈量子引力理論的時空特點
10.6 各門物理理論中的時空存在可統(tǒng)一性
10.7 各門物理理論中的物質(zhì)也存在可統(tǒng)一性
參考文獻
第11章 4維非超對稱廣義時空及其分類
11.1 4維非超對稱廣義時空
11.2 4維時空如何隨自由度而變化
11.3 4維非超對稱廣義時空的動力學理論
參考文獻
第12章 物理學關(guān)于時空與物質(zhì)之概念及規(guī)律中的一些疑難與爭論
12.1 時空連續(xù)還是不連續(xù)
12.2 時間存在還是不存在
12.3 時空、物質(zhì)、引力場三者的區(qū)別
12.4 粒子存在或不存在是否與參照系有關(guān)
12.5 關(guān)于能動張量的定義和能動張量的守恒定律物質(zhì)起源問題
參考文獻
索引
6.4 引力場的能動張量引力理論中的能動張量守恒定律
6.4.1 引力場的能動張量
6.4.2 引力理論中的能動張量守恒定律
參考文獻
第7章 量子力學與量子場論關(guān)于時空、物質(zhì)的基本概念和基本規(guī)律
7.1 量子化和經(jīng)典化
7.1.1 量子化波粒二象性
7.1.2 經(jīng)典化
7.2 量子理論中的物質(zhì)是否也處于時空之內(nèi)
7.2.1 量子理論中的物質(zhì)存在何處
7.2.2 量子理論中的物理現(xiàn)象和物質(zhì)既存在于時空也存在于希爾伯特空間
7.3 量子場論中的量子化
7.4 量子理論關(guān)于時空的基本概念和基本規(guī)律
7.4.1 若引力可忽略，量子化和經(jīng)典化不影響時空屬性
7.4.2 若引力可忽略，坐標變換不影響時空屬性
7.5 彎曲時空量子場論
7.6 量子糾纏現(xiàn)象非局域作用
參考文獻
第8章 超弦理論和M理論關(guān)于時空、物質(zhì)的基本概念和基本規(guī)律
8.1 超弦理論和M理論的初步簡介
8.1.1 什么是超弦理論
8.1.2 弦膜M理論
8.2 M理論(包括超弦理論)中時空的主要特點
8.3 M理論(包括超弦理論)中物質(zhì)的主要特點
8.4 M理論對時空與物質(zhì)起源的看法
參考文獻
第9章 規(guī)范場理論關(guān)于時空、物質(zhì)的基本概念和基本規(guī)律
9.1 規(guī)范場論簡介
9.2 標架場與標架聯(lián)絡場
9.2.1 局部時空標架
9.2.2 標架場與標架聯(lián)絡場
9.3 引力規(guī)范場理論
9.3.1 Kibble引力規(guī)范場理論中的拉氏量
9.3.2 物質(zhì)場的能動張量和自旋張量均是引力場之源
9.3.3 Kibble引力規(guī)范場理論中的引力場方程