時(shí)空與物質(zhì)：物理學(xué)的基本概念和基本規(guī)律

前言
第1章 牛頓力學(xué)關(guān)于時(shí)空的基本概念和基本規(guī)律
1.1 牛頓對時(shí)間與空間的觀點(diǎn)
1.2 參照系與坐標(biāo)系
1.2.1 空間位置的確定與坐標(biāo)系
1.2.2 時(shí)間瞬時(shí)的確定與時(shí)計(jì)
1.2.3 參照系
1.3 伽利略變換
參考文獻(xiàn)
第2章 牛頓力學(xué)關(guān)于物質(zhì)的基本概念和基本規(guī)律
2.1 物理學(xué)中的物質(zhì)
2.1.1 物理學(xué)中的物質(zhì)指的是什么
2.1.2 物理學(xué)中物質(zhì)的共性
2.2 牛頓力學(xué)中的物質(zhì)
2.2.1 與牛頓力學(xué)中的物質(zhì)有關(guān)的一些問題
2.2.2 牛頓力學(xué)中描述物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)特性的一些主要物理量
2.3 牛頓力學(xué)的基本規(guī)律——牛頓運(yùn)動(dòng)三定律
2.3.1 牛頓運(yùn)動(dòng)三定律
2.3.2 牛頓對一些物理量的定義
2.3.3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律原有表述上的缺點(diǎn)和問題
2.4 對牛頓運(yùn)動(dòng)定律的修改
2.5 在宇宙中尋找慣性參照系
2.6 質(zhì)點(diǎn)系
2.7 牛頓萬有引力定律
2.8 牛頓力學(xué)中的(動(dòng)量、能量、質(zhì)量)守恒定律
2.8.1 質(zhì)量可變的牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律
2.8.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒定律
2.8.3 質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)量守恒定律
2.8.4 能量是什么兩質(zhì)點(diǎn)的相互作用勢能
2.8.5 質(zhì)點(diǎn)系的能量守恒定律
2.9 從牛頓力學(xué)理論到哈密頓原理
2.9.1 時(shí)空平移不變性與動(dòng)量、能量守恒定律
參考文獻(xiàn)
第3章 狹義相對論關(guān)于時(shí)空的基本概念和基本規(guī)律
3.1 狹義相對論對時(shí)間與空間的基本看法
3.2 狹義相對論中參照系和坐標(biāo)系的特點(diǎn)時(shí)空度規(guī)
3.2.1 狹義相對論中參照系和坐標(biāo)系的特點(diǎn)
3.2.2 狹義相對論的時(shí)空度規(guī)
3.2.3 狹義相對論的時(shí)空圖
3.3 “運(yùn)動(dòng)鐘慢”和“運(yùn)動(dòng)尺縮”效應(yīng)及其解釋
3.3.1 光鐘
3.3.2 “運(yùn)動(dòng)鐘慢”與“運(yùn)動(dòng)尺縮”效應(yīng)及其解釋
3.4 洛倫茲變換
3.5 “同時(shí)”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(shí)空間隔取值對因果關(guān)系的影響
3.6.3 光速與信號(hào)傳播最大速度的區(qū)別
3.7 狹義相對論中的質(zhì)點(diǎn)速度
3.8 包含兩個(gè)坐標(biāo)系的時(shí)空圖
3.9 波動(dòng)的相位不變性與多普勒效應(yīng)
3.9.1 波動(dòng)最廣泛的定義和最普遍的特性
3.9.2 坐標(biāo)變換與相位不變性
3.9.3 由相位不變性導(dǎo)出多普勒效應(yīng)
參考文獻(xiàn)
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(yùn)動(dòng)三定律的修改
4.2.1 質(zhì)點(diǎn)速度v、慣性質(zhì)量m、動(dòng)量mv、力F如何修改
4.2.2 牛頓運(yùn)動(dòng)三定律如何修改
4.3 狹義相對論力學(xué)的一些特點(diǎn)
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(dòng)量守恒定律
4.4.1 慣性質(zhì)量可變的動(dòng)力學(xué)
4.4.2 狹義相對論中粒子(質(zhì)點(diǎn))系的動(dòng)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(gè)質(zhì)點(diǎn)的拉格朗日函數(shù)
4.7.2 一群荷電質(zhì)點(diǎn)及其電磁場的拉格朗日函數(shù)
4.7.3 狹義相對論中時(shí)空平移與物質(zhì)場能動(dòng)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(xiàn)
第5章 廣義相對論關(guān)于時(shí)空的基本概念和基本規(guī)律
5.1 廣義相對論對時(shí)間與空間的基本看法
5.2 廣義相對論中的時(shí)空度規(guī)與光速不變原理
5.2.1 廣義相對論中的時(shí)空度規(guī)
5.2.2 坐標(biāo)時(shí)與固有時(shí)
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(shí)間與空間
5.3.1 廣義相對論中的時(shí)間間隔與空間間隔
5.3.2 同時(shí)性定義
5.4 時(shí)空聯(lián)絡(luò)系數(shù)的淺顯解釋及其物理意義
5.5 協(xié)變導(dǎo)數(shù)
5.5.1 彎曲時(shí)空中向量之協(xié)變導(dǎo)數(shù)
5.5.2 時(shí)空的自由度數(shù)
5.6 有撓時(shí)空與有撓引力理論
5.7 曲率張量
5.7.1 有撓時(shí)空中的曲率張量
5.7.2 無撓時(shí)空中的曲率張量
參考文獻(xiàn)
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(rèn)識(shí)
6.2 物質(zhì)與引力場的拉氏量
6.3 場的運(yùn)動(dòng)方程
6.3.1 引力理論中引力場的運(yùn)動(dòng)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(xiàn)
第10章 圖量子引力理論關(guān)于時(shí)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(luò)與旋量聯(lián)絡(luò)
10.3 廣義相對論的時(shí)空也可全由聯(lián)絡(luò)來描述
10.4 chG自然單位制
10.5 圈量子引力理論的時(shí)空特點(diǎn)
10.6 各門物理理論中的時(shí)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(xiàn)
第11章 4維非超對稱廣義時(shí)空及其分類
11.1 4維非超對稱廣義時(shí)空
11.2 4維時(shí)空如何隨自由度而變化
11.3 4維非超對稱廣義時(shí)空的動(dòng)力學(xué)理論
參考文獻(xiàn)
第12章 物理學(xué)關(guān)于時(shí)空與物質(zhì)之概念及規(guī)律中的一些疑難與爭論
12.1 時(shí)空連續(xù)還是不連續(xù)
12.2 時(shí)間存在還是不存在
12.3 時(shí)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(dòng)張量的定義和能動(dòng)張量的守恒定律物質(zhì)起源問題
參考文獻(xiàn)
索引
6.4 引力場的能動(dòng)張量引力理論中的能動(dòng)張量守恒定律
6.4.1 引力場的能動(dòng)張量
6.4.2 引力理論中的能動(dòng)張量守恒定律
參考文獻(xiàn)
第7章 量子力學(xué)與量子場論關(guān)于時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)空屬性
7.4.2 若引力可忽略，坐標(biāo)變換不影響時(shí)空屬性
7.5 彎曲時(shí)空量子場論
7.6 量子糾纏現(xiàn)象非局域作用
參考文獻(xiàn)
第8章 超弦理論和M理論關(guān)于時(shí)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(shí)空的主要特點(diǎn)
8.3 M理論(包括超弦理論)中物質(zhì)的主要特點(diǎn)
8.4 M理論對時(shí)空與物質(zhì)起源的看法
參考文獻(xiàn)
第9章 規(guī)范場理論關(guān)于時(shí)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(biāo)架場與標(biāo)架聯(lián)絡(luò)場
9.2.1 局部時(shí)空標(biāo)架
9.2.2 標(biāo)架場與標(biāo)架聯(lián)絡(luò)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(dòng)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