Список фундаментальных книг и работ по общей теории относительности

Общая теория относительности

$G_{\mu \nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = {8\pi G\over c^4} T_{\mu \nu}\,$

Гравитация Математическая формулировка Космология Фундаментальные принципы Специальная теория относительности · Пространство-время · Принцип эквивалентности · Мировая линия · Псевдориманова геометрия Явления Задача Кеплера в ОТО · Гравитационное линзирование · Гравитационные волны · Увлечение инерциальных систем отсчёта · Расхождение геодезических · Горизонт событий · Гравитационная сингулярность · Чёрная дыра Уравнения Уравнения Эйнштейна · Линеаризованная ОТО · Постньютоновский формализм Развитие теории Параметризованный постньютоновский формализм · Теории типа Калуцы — Клейна · Квантовая гравитация · Альтернативные теории Решения Точные решения: Шварцшильда · Райсснера — Нордстрёма · Керра · Керра — Ньюмена · Гёделя · Казнера · Фридмана — Леметра — Робертсона — Уолкера Приближённые решения: Постньютоновский формализм · Ковариантная теория возмущений · Численная относительность Журналы General Relativity and Gravitation · Classical and Quantum Gravity · Гравитация и космология · Living Reviews in Relativity Известные учёные Эйнштейн · Минковский · Шварцшильд · Леметр · Эддингтон · Фридман · Робертсон · Фок · Керр · Чандрасекар · Пенроуз Хокинг и другие…

См. также «Физический портал»

Библиография

Популярные издания

• Albert Einstein ; La relativité, Gauthier-Villars (1956). Переиздано Payot (1990) ISBN 2228882542. Не выходящее из моды элементарное изложение принципов специальной и общей теории относительности её автором в карманном формате.

• Banesh Hoffmann ; Histoire d'une grande idée : la relativité, Éditions Pour La Science (1985), diffusion Belin ISBN 0-9029-1844-5. Замечательное по своей ясности и простоте излождение теории относительности бывшим сотрудником Эйнштейна в Принстонском Institute for Advanced Studies.

• Thibault Damour ; Si Einstein m'était conté, Editions du Cherche-midi, Paris (2005) ISBN 2-74910-390-8. Известный французский специалист по теории относительности представляет наконец "своего" Эйнштейна без уравнений. Тибо Дамур - постоянный профессор в Научном Институте высшего образования (IHES) в Bures-sur-Yvette; он долго преподавал общую теорию относительности в DEA.

• Clifford M. Will ; Les enfants d'Einstein - La relativité générale à l'épreuve de l'observation, InterEditions (Paris-1988), ISBN 2-7296-0228-3. Некоторые экспериментальные результаты - иногда совсем недавние - которые подтверждают теорию Эйнштейна, изложенные экспертом.

• А. Эйнштейн, Л. Инфельд. Эволюция физики: развитие идей от первоначальных понятий до теории относительности и квантов = The evolution of physics. — М.: Терра-Книжный клуб, 2009. — 320 с. — (Мир вокруг нас). — ISBN 978-5-275-01967-4. (Также минимум 4 предшествующих советских издания).
  

История физики от механики Ньютона до современных теорий (относительность и кванты), написанная в 1936 самим мэтром и одним из его учеников в Принстоне, чтобы финансировать пребывание этого последнего.

• Jean-Pierre Luminet ; Les trous noirs, Collection Points-Sciences, Le Seuil (1992), ISBN 2020159481. Труд французского эксперта Обсерватории Медон, работающего над данной темой. Читателю излагается гипотеза о возможности путешествий во времени посредством червоточин пространства-времени. В карманном формате.

• Kip S. Thorne ; Trous noirs & distorsions du temps - L'héritage sulfureux d'Einstein, Nouvelle Bibliothèque Scientifique, Flammarion (1997). Переиздано в коллекции Champs (2001), ISBN 208081463X. Книга, главным образом посвященная черным дырам, написанная специалистом, профессором Теоретической Физики в Калифорнийского технологического института. Последняя глава представляет наиболее новые исследования (и спекуляции) автора о путешествиях во времени.

• Стивен Хокинг Краткая история времени: От Большого Взрыва до черных дыр = A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes. — М.: Амфора, 2008. — 232 с. — 5000 экз. — ISBN 978-5-367-00754-1. (Также более ранние издания.)
  

Книга приобщает читателя к современной космологии, она написана английским физиком-теоретиком Кембриджского Университета. Первая часть книги излагает классическую теорию Большого Взрыва. Вторая часть представляет более новые результаты автора, касающиеся квантовой космологии; более трудная для непрофессионала, эта часть также и намного более спекулятивна: подход Хокинга представляет собой лишь одну теорию среди многих и ещё не подтверждён опытом.

• Thibault Damour ; Le renouveau de la relativité générale, La Recherche 189 (Juin 1987) 766-776. Статья, которая в простой манере излагает теорию и её новое развитие (чёрные дыры, гравитационные волны, ...).

• John A. Wheeler ; A journey into gravity & space-time, Freeman & Co. (1999), ISBN 0-7167-6034-7. Общая теория относительности, популярно изложенная всемирно знаменитым экспертом.

• Robert Geroch ; General relativity - From A to B, the University of Chicago Press (1978), ISBN 0-226-28864-1. Нематематическое введение в общую теорию относительности, написанное на основе курса, данного не-специалистам, профессором математической физики Университета Чикаго.

• Bernard Schutz ; Gravity from the ground up - An introductory guide to gravity & general relativity, Cambridge University Press (2003), ISBN 0-521-45506-5. Великолепное введение в гравитационные явления.

• Herman Bondi: Relativity and Common Sense, Heinemann (1964), ISBN . Общедоступное введение, написанное известным специалистом.

Вводные курсы

Доступные на уровне первого курса.

• Dennis William Sciama ; The Physical Foundations of General Relativity, Doubleday (1969), ISBN 0385021992. Родившийся в 1926 году в Англии автор-астрофизик с конца 1950-х годов был одним из самых больших специалистов-теоретиков по чёрным дырам. Он сыграл решающую роль, дав толчок исследованиям в этой области; именно у него в Кембриджском университете учились Стивен Хокинг и Мартин Рис. Существует также французский перевод этой превосходной книги: "Les bases physiques de la relativité générale", Dunod (1971), к сожалению, не переиздававшийся.

• E.F. Taylor & John A. Wheeler ; À la découverte de l'espace-temps, Dunod (1970). Этот оригинальный труд - элементарное, хотя и строгое, введение в специальную теорию относительности; Уилер - неоспоримый эксперт в этой области. Целевая аудитория - студенты первого курса, начинающие изучать физику; в частности, знание электромагнетизма не является необходимым. Эта книга - идеальное продолжение книги вышеупомянутого Banesh Hoffman, в ней много упражнений, из которых достаточно много с решениями. К несчастью, более не переизданный на французском языке, этот труд остается доступным на английском: Spacetime Physics, W.H. Freeman (2-nd edition - 1992), ISBN 0716723271.

• Jean-Marc Levy-Leblond ; Les relativités, Cahiers de Fontenay n 8, Ecole Normale Supérieure de Fontenay-aux-Roses (1977). Очень хорошие с педагогической точки зрения конспекты, увы, не опубликованные. Находятся в очень хорошей библиотеке университета.

• Thibault Damour & Stanley Deser ; Relativité, Encyclopeadia Universalis 19 (1995) 739-748. Не перегруженное технически ясное изложение, написанное специалистом мировой известности: Thibault Damour - постоянный профессор в Научном Институте высшего образования (IHES) в Bures-sur-Yvette; он также долго преподавал общую теорию относительности в DEA.

• Jean-Pierre Provost & Marie-Antoinette Tonnelat ; Espace-temps, Encyclopeadia Universalis 8 (1995) 743-745. Довольно простое введение или основные концепции относительности в четырех страницах.

• Max Born ; La théorie de la relativité d'Einstein et ses bases physiques, Gauthier-Villars (1923). Переиздано Jacques Gabay (2003) ISBN 2-87647-230-9. Этот труд, написанный известным немецким теоретиком, лауреатом Нобелевской премии 1954 года, значителен по своей ясности. Площадь, занятая математическими аспектами, в нём сильно сокращена.

• Wolfgang Rindler ; Relativity : special, general and cosmological, Oxford University Press (3-rd ed. - 2001), ISBN 0-19-850836-0. Блестящее введение во все аспекты относительности, изложенное преподавателем Университета Далласа (Техас), специалистом в своей области.

• Wolfgang Rindler ; Essential relativity : special, general and cosmological, Texts and Monographs in Physics, Springer-Verlag (2-nd ed. rev. - 1977), ISBN 3-540-10090-3. Предшествующее издание предыдущей книги, всегда интересное.

• George F.R. Ellis & Ruth M. Williams ; Flat & curved space-times, Oxford University Press (2-nd ed. - 2000), ISBN 0-19-850656-2. Другое превосходное введение в относительность, написанное экспертом, преподавателем Университета Кейптауна (Южная Африка) и его сотрудницей.

• Arthur S. Eddington ; Space, time & gravitation - An outline of the general relativity theory, Cambridge Science Classics Series, Cambridge University Press (1987), ISBN 0-521-33709-7. Переиздание классического труда, появившегося первоначально в 1920 году, написанного известным английским астрономом, который впервые проверил одно из теоретических предсказаний общей теории относительности: отклонение света массивным телом, наблюдавшееся в 1919 году в течение полного затмения Солнца. (Ранее выходил французский перевод этого труда.)

• James B. Hartle ; Gravity - An introduction to Einstein's general relativity, Addison-Wesley (2003), ISBN 0-8053-8662-9. Кип Торн написал об этой книге: «Наилучшее когда-либо написанное введение в общую теорию относительности»! Автор - профессор теоретической физики в университете Санта-Барбары.

• Edwin F. Taylor & John A. Wheeler ; Exploring black holes : introduction to general relativity, Benjammin/Cummings (2000), ISBN 0-201-38423-X. Для читателя, осведомлённого о принципах специальной теории относительности, Уилер и Тэйлор вводят идеи общей теории относительности, начиная с понятия черной дыры, используя возможный минимум математики: метрические измерения, алгебру, дифференциальное и интегральное исчисление (никакой дифференциальной геометрии, или тензоров).

• Marc Lachièze-Ray ; Initiation à la cosmologie, Masson (2ème édition-1996), ISBN 2-225-85208-1. От специалиста в данной теме, очень ясное и элементарное введение.

• Comittee on Gravitational Physics ; Gravitational Physics - Exploring the structure of space and time, National Academy Press (Washington, D.C.-1999), ISBN 0-309-06635-2. Официальный отчёт Комитета по гравитационной физике Американской академии наук, который объединяет нескольких настоящие специалисты в этой области. Этот маленький труд изображает с одной стороны достижения в гравитационных исследованиях, имевших место в течение последних десяти лет - в связи с астрофизикой, космологией и физикой частиц - а, с другой стороны, предлагает пути развития на будущее десятилетие. Превосходное обобщение - род искусства, без уравнений.

• Ray d’Inverno: Introducing Einstein’s Relativity, Oxford University (1993).

Техничные работы

• Lev Landau & Evguéni Lifschitz ; Physique Théorique - Tome 2 : Théorie des champs, Mir (4ème édition-1989), ISBN . Второй том знаменитого курса Ландау, советского теоретика, лауреата Нобелевской премии по физике 1962 года. Этот том начинается введением в специальную теорию относительности, продолжается теорией Максвелла электромагнитного поля, а в последней части - общей теорией относительности. Уровень изложения всегда остаётся высоким (второй курс): Ландау не имел для привычки детализировать промежуточные расчеты, часто заполнять дыры предоставляется самому читателю!

• Steven Weinberg ; Gravitation & Cosmolgy, John Wiley & Sons (New York-1972), ISBN 0-471-92567-5. Очень красивое справочное издание. Уровень - минимум второй курс.

• C. W. Misner, Kip S. Thorne & John A. Wheeler ; Gravitation, Freeman & Co. (San Francisco-1973), ISBN 0-7167-0344-0. Другое справочное издание, которое развивает современные геометрические аспекты с большой ясностью. Уровень - минимум второй курс.

• Robert M. Wald ; General relativity, The University of Chicago Press (1984), ISBN 0-226-87033-2. Более недавний курс, чем обе предыдущие "библии гравитации", эта книга вводит в теорию относительности в решительно современном ключе, который содержит также недавние достижения (теоремы о сингулярностях), включает некоторые квантовые результаты в гравитации (испарение чёрных дыр). Вводная часть этой книги доступна начиная со второго курса.

• Ignazio Ciufolini & John A. Wheeler ; Gravitation & Inertia, Princeton Series in Physics, Princeton University Press (1995), ISBN 0-691-03323-4. Труд, посвященный общей теории относительности, который начинается излжением классического введения в неё и продолжается исследованием более новых теоретических аспектов, принимая во внимание последние экспериментальные результаты. Уровень - минимум второй курс.

• Clifford M. Will ; Theory & Experiment in gravitational physics, Cambridge University Press (1981), ISBN 0521439736. Монография, которая содержит технические аспекты результатов, обсуждаемых в предыдущей работе. Уровень - минимум второй курс.

• Sean M. Carroll ; Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity, Addison Wesley (2003), ISBN 0805387323. Современное введение; черновик текста доступен на ArXiv: "gr-qc / 9712019".

• Stephen W. Hawking & Georges F.R. Ellis ; The large scale structure of space-time, Cambridge Monograph on Mathematical Physics, Cambridge University Press (1973), ISBN 0-521-09906-4. Труд, который излагает именно теоремы о сингулярностях, доказанные в 1960-70-е годы Хокингом и его учителем Роджером Пенроузом. Уровень - третий курс.

• Subrahmanyan Chandrasekhar ; The mathematical theory of black holes, Oxford University Press (1983), ISBN 0-19-850370-9. Математическая теория чёрных дыр от известнейшего астрофизика-теоретика родом из Индии. Уровень - третий курс.

• John Peebles ; Principles of physical cosmology, Princeton Series in Physics, Princeton University Press (1993), ISBN 0-691-01933-9. Недавний синтез космологии. Уровень - второй курс минимум.

• Albert Einstein ; La théorie de la relativité restreinte et générale, Dunod (2005), ISBN 2100487167. Английская версия есть в проекте Gutenberg.

• Albert Einstein ; Quatre conférences sur la théorie de la relativité, Dunod (2005), ISBN 2100492292. Текст четырех докладов, произнесенных в Принстонском университете в 1921.

• Hermann Weyl ; Space, time, matter, Dover Publications, Inc. (4ème édition-1952), ISBN 0486602672. Классика теоретической физики, написанная известнейшим математиком. Уровень - второй курс. (Ранее издавался французский перевод этого труда.)

• Stephen W. Hawking & Roger Penrose ; La nature de l'espace et du temps, Collection Essais, Gallimard (1997), ISBN 2-07-074465-5. Эта книга представляет недавние размышления обоих авторов, которые пытаются примирять общую теорию относительности и квантовую теорию. Хотя она содержит очень мало уравнений, эта книга, изданная в универсальной коллекции, которая теоретически должна быть доступной, принадлежит к типу "видит око, да зуб неймёт". Уровень - третий курс.

Исторические аспекты

• Jean Eisenstaedt ; Einstein & la relativité générale - Les chemins de l'espace-temps, CNRS éditions (2002), ISBN 2-271-05880-5. Глубокая история теории Эйнштейна, написанная французским специалистом.

• W. Perret and G.B. Jeffrey, trans.: The Principle of Relativity: A Collection of Original Memoirs on the Special and General Theory of Relativity, New York Dover (1923), ISBN .

• Wolfgang Pauli ; Theory of relativity, Dover Publications, Inc. (1981), ISBN 0-486-64152-X. Эта книга - кладезь информации. Речь идет об английском переиздании обзорной статьи, написанной на немецком языке в 1921 году для "Encyklopädie der Mathematischen Wissenschaften" молодым австрийским теоретиком, тогда 21-летним, учившимся в Гёттингене у Макса Борна. Вот что пишет Борн в письме, отправленном Эйнштейну, датированном 30 декабря 1921 года: «Паули - человек, поразительный в своём возрасте - 21 год; он может гордиться своей статьей для Энциклопедии.»

• Max Jammer ; Concepts of space - The history of theories of space in physics, Dover Publications, Inc. (3ème édition-1993), ISBN 0-486-27119-6. Обширная история понятия пространства с древности до наших дней.

• Luciano Boi ; Le problème mathématique de l'espace - Une quête de l'intelligible, Springer-Verlag (1995), ISBN 3-540-58922-8. Философская история математического понятия пространства в развитии геометрии от евклидовой геометрии к современной неевклидовой, риманова версия которой необходима для формулировки общей теории относительности. Уровень - первый курс минимум.

• Marvin J. Greenberg ; Euclidean & Non-Euclidean geometries - Development & History, W.H. Freeman & Co., New-York (3ème édition-1996), ISBN 0-7167-2446-4. Книга о математике, которая изображает историю и развитие неевклидовых геометрий, главным образом в двух измерениях (геометрии Гаусса, Больяи и Лобачевского). Доступна «порядочному культурному человеку».

• Jean-Pierre Luminet & A. Grib (eds.) ; Essais de cosmologie, collection Source du savoir, Le Seuil (1997), ISBN 2-02-023284-7. Основополагающие тексты Александра Фридмана и Жоржа Леметра (с1923 по 1945 года), откомментированные издателями.

• Henri Poincaré ; La science et l'hypothèse, Collection Champs, Flammarion (1989), ISBN . Классический труд философии науки в карманном формате, написанный великим математиком (умершим в 1912). Содержит некоторые размышления о пространстве, так же как и о великих физических теориях.

Биографии Эйнштейна

• Banesh Hoffmann; " Альбер Эйнштейн, творец и мятежник ", Коллекция Пункты-науки, Порог (1975) ISBN 2020053470. Превосходная биография в карманном формате от бывшего сотрудника Эйнштейна в Принстонском Институте for Advanced Studies.

• Philippe Frank ; Einstein - Sa vie et son temps, Collection Les savants & le monde , Albin Michel (Paris-1950). Переиздание в карманном формате в коллекции Champs, Flammarion (1993) ISBN 2080812424. Биография по сведениям из первых рук, от преемника Эйнштейна на кафедре теоретической физики Университета Праги, назначенного на его рекомендации. Очень документированная, она восхитительно описывает исторический контекст (научный и политический) генезиса работ Эйнштейна.

• Abraham Pais ; Albert Einstein - Sa vie, son oeuvre, Interéditions (1993). Переиздано Dunod (2005) ISBN 2100493892. Научная биография, которая сегодня имеет наибольший авторитет, начиная со своего выхода в 1982, написана преподавателем университета Рокфеллера, который знал Эйнштейна в последние годы его жизни. Характеризуется наиболее богатым содержанием. Уровень некоторых технических пассажей - по крайней мере второй курс.

• Françoise Balibar ; Einstein : La joie de la pensée, collection Découvertes, Gallimard (1993), ISBN 2070532208.

• Jacques Merleau-Ponty ; Einstein, Collection Champs, Flammarion (1997) ISBN 2080813382. Другая биография в карманном формате, изложенная профессором эпистемологии Парижского университета X - Nanterre. Труд разделен на три части: человек, его научные труды и его философия.

Машины времени

• Jean-Pierre Luminet ; Les trous noirs, Collection Points-Sciences, Le Seuil (1992), ISBN 2020159481. Труд французского эксперта Обсерватории Медон, работающего над данной темой. Читателю излагается гипотеза о возможности путешествий во времени посредством червоточин пространства-времени. В карманном формате.

• Kip S. Thorne ; Trous noirs & distorsions du temps - L'héritage sulfureux d'Einstein, Nouvelle Bibliothèque Scientifique, Flammarion (1997). Переиздано в коллекции Champs (2001), ISBN 208081463X. Книга, главным образом посвященная черным дырам, написанная специалистом, профессором Теоретической Физики в Калифорнийского технологического института. Последняя глава представляет наиболее новые исследования (и спекуляции) автора на тему путешествий во времени.

• Paul Davies ; How to build a time machine ?, Allen Lane / The Penguin Press (London-2001), ISBN 0-71-399583-1. Краткий обзор теоретических возможностей путешествий во времени от экс-профессора Университета Аделаиды. Популярное изложение.

• J. Richard Gott ; Time travel in Einstein's universe - The physical possibilities of travel through time, Weidenfeld & Nicholson (London-2001), ISBN 0-297-60760-X. Исследование теоретических возможностей путешествий во времени профессором астрофизики Принстонского Университета, который обнаружил одну из этих возможностей (использование космической струны). Популярное изложение.

• Matt Visser ; Lorentzian Wormholes: From Einstein to Hawking, Series in computational and applied mathematical physics, American Institute of Physics (1995), ISBN 1563963949.

• Igor D. Novikov ; The River of Time, Cambridge University Press (2-nd ed. - 2001), ISBN 0521008484. Труд, написанный блестящим русским астрофизиком.

• Jim Al-Khalili ; Black Holes, Wormholes & Time Machines, Institute of Physics Publishing (1999), ISBN 0750305606. Популярное изложение.

• John Gribbin  ; In Search of the Edge of Time: Black Holes, White Holes, Wormholes, Penguin Books (2-nd ed. - 1999), ISBN 0140248145. После занятий астрофизикой в университете Кембриджа автор стал научно-популярным писателем на полный рабочий день.

• Paul J. Nahin ; Time Machines : Time Travel in Physics, Metaphysics, and Science Fiction, American Institute of Physics (2-nd ed. - 2001), ISBN 0387985719. Эта книга написана журналистом, а не физиком-теоретиком: некоторые читатели из-за этого очень разочаруются! Несмотря на это, она содержит многочисленные ссылки. Предисловие Кипа С. Торна.