本の紹介 : 相対性理論


A. アインシュタイン, 内山 龍雄「相対性理論 (岩波文庫)」

特殊相対論の原論文の日本語訳です。
同時刻を定義し、特殊相対性原理と光速度不変の原理に基づいて、 電磁気学と整合するように、ニュートンの運動論を修正しています。
相対性理論に興味があるすべての人にすすめられます。


パイス「神は老獪にして」

アインシュタインの辿った道を詳細に検討しています。


小玉英雄 「相対性理論」 (2008)

0. 歴史と意義
1. 特殊相対性理論における時空概念
2. ミンコフスキー時空のテンソル
3. 特殊相対性理論における物理法則
4. ローレンツ群とスピノール
5. 曲がった時空の幾何学
6. 一般相対性理論
7. 曲がった時空における物理法則
8. 重力場の方程式
9. 重力波
10. ブラックホール
11. 相対論的宇宙モデル
12. 一般相対性理論の実験的検証


J. A. Wheeler, C. W. Misner, K. S. Thorne, 「重力理論」 (2011)
原書: Gravitation

1. 時空の物理学
2. 特殊相対性理論
3. 電磁場
4. 電磁気と微分形式
5. ストレス-エネルギーテンソルと保存則
6. 加速された観測者
7. 重力と特殊相対性理論は両立できない
8. 微分幾何学:概観
9. 微分トポロジー
10. アフイン幾何学:測地線、平行移動、そして共変微分
11. 測地線のずれと時空の曲率
12. 曲がった時空の言葉で表されたニュートンの重力
13. リーマン幾何学:すべての基礎としての計量
14. 曲率の計算
15. ビアンキ恒等式と境界の境界
16. 等価の原理と重力場の測定
17. いかにして質量-エネルギーは曲率を生み出すか
18. 弱い重力場
19. 重力系の質量と角運動量
20. 4-運動量と角運動量に対する保存則
21. 変分原理と初期値データー
22. 熱力学、流体力学、電気力学、幾何光学、及び運動論
23. 球状の星
24. パルサーと中性子星;クエーサーと超重い星
25. シュワルツシルトの幾何学における運動の中心的な新しい特徴としてのポテンシ ャルにおけるくぼみ
26. 星の脈動
27. 理想化された宇宙論
28. 宇宙の現在までへの展開
29. 宇宙の現在の状態と将来の展開
30. 非等方的で非一様な宇宙論
31. シュワルツシルト幾何学
32. 重力崩壊
33. ブラックホール
34. 大域的な技術、地平線そして特異点定理
35. 重力波の伝播
36. 重力波の生成
37. 重力波の検波
38. 相対論の基礎を調べる
39. 重力の他の理論とポスト-ニュートン的な近似
40. 太陽系の実験
41. スピノール
42. レッジェ計算法
43. 超空間:幾何学の力学に対する演技場
44. 時間の終わりを越えて


佐藤勝彦「相対性理論」(1996)

初学者向けの入門書ですが、半分以上は一般相対論とその応用に充てられています。
100ページほどで重力場の方程式まで到達しています。
比較的わかりやすいと思います。

1. 特殊相対論
2. 物理法則の共変形式
3. 特殊相対論の限界と等価原理
4. リーマン幾何学
5. 一般相対論
6. 球対称な重力場の真空解と粒子の運動
7. 超高密度天体とブラックホール
8. 宇宙論
9. 重力波


江沢洋「相対性理論」 (2008)

特殊相対論について詳しく書かれています。

1. 相対性理論の歴史
2. 相対論的運動学
3. 相対論的力学
4. 電磁気学
5. 4次元世界
6. 力学の共変形式
7. 電磁気学の共変形式
8. 一般相対性理論へ


内山龍雄「一般相対性理論」(1978)

一般相対論のテキストです。

1. 一般相対性理論の基礎
2. テンソル解析
3. 一般相対論的力学および電磁気学
4. 重力場の方程式
5. 不変変分論
6. 重力波
7. Einstein方程式の厳密解
8. Einstein方程式の数学的性質
9. 宇宙論への応用
10. 重力場の理論の正準形式


佐藤文隆・小玉英雄「一般相対性理論」

一般相対論の数学寄りのテキストです。

1. 多様体の力学
2. 時空多様体
3. 時空の対称性
4. 一様な宇宙モデル
5. ブラックホール時空
6. 時空の動力学
7. 統一理論と量子化


「シュッツ 相対論入門」

1. 特殊相対論
2. 特殊相対論におけるベクトル解析
3. 特殊相対論におけるテンソル解析
4. 特殊相対論における完全流体

5. 曲率の導入
6. 曲った多様体
7. 曲った時空での物理
8. アインシュタイン方程式
9. 重力波
10. 球対称星
11. シュワルツシルト幾何学とブラックホール
12. 宇宙論


ランダウ=リフシッツ「場の古典論」

相対性理論とそれに基づく電磁気学・重力理論について詳しく書かれています。

1. 相対性原理
2. 相対論的力学
3. 場のなかの電荷
4. 場の方程式
5. 不変な場
6. 電磁波
7. 光の伝播
8. 運動している電荷の場
9. 電磁波の放射

10. 重力場のなかの粒子
11. 重力場の方程式
12. 物体の重力場
13. 重力波
14. 相対論的宇宙論


細谷暁夫「時空の力学 - 一般相対論の物理」 (2002)

1. 特殊相対性理論
2. 特殊相対論から一般相対論へ - アインシュタインの孤独な闘い
3. リーマン幾何学との出会い
4. 遅い粒子の弱い重力場における運動
5. シュバルツシルド時空
6. 曲がった時空
7. アインシュタイン方程式
8. ブラックホール
9. 量子力学との折り合い


P. A. M. ディラック「一般相対性理論」


風間洋一「相対性理論入門講義」 (1997)

主に特殊相対性理論のテキストです。

1. 序論
2. ニュートン力学における相対性とマックスウェルの電磁気学
3. 光の伝播と絶対静止系の探求
4. 特殊相対論の基礎
5. 相対論的不変性と共変性
6. 相対論的運動学
7. マックスウェル理論の相対論的構造
8. 一般相対論へのプレリュード


内山龍雄「相対性理論」(1987)

1. 特殊相対性理論の基礎
2. テンソル算
3. 相対論的電磁気学
4. 相対論的力学
5. 一般相対性理論
6. Riemann空間におけるテンソル解析
7. 一般相対論的力学と電磁気学
8. 重力場の方程式


平川浩正「相対論」 (1986)

これも定評のある教科書です。

1. 特殊相対論の基礎
2. Lorentz変換
3. 特殊相対論と電磁気学/力学
4. Riemann幾何学
5. 一般相対論の基礎
6. 重力場
7. 高密度星
8. 重力波
9. 宇宙論


前原昭二「線形代数と特殊相対論」 (1980)

数学者による解説書です。

1. ベクトル空間
2. テンソル
3. 交代テンソル
4. アフィン空間
5. 外微分形式
6. 外微分形式の積分
7. ミンコフスキーの4次元世界
8. 特殊相対論における基本事項
9. クーロンの法則からマックスウェルの方程式へ
10. 電磁波


石井俊全「一般相対性理論を一歩一歩数式で理解する」 (2017)

1. 数学の準備
2. 物理の準備
3. テンソルと直線座標のテンソル場
4. 特殊相対性理論
5. 曲線座標のテンソル場
6. 曲率
7. 一般相対性理論


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