J.R.Forshaw

A.G.Smith

Dynamics and Relativity

2009,323pp

Paperback

ISBN: 9780470014608

WileyMVCH

J.R.Forshaw and A.G.Smith

本書是曼徹斯特物理系列叢書的新科目。曼徹斯特物理系列叢書是曼徹斯特大學(xué)本科生的一套教科書,這套叢書自從40年前問世以來非常成功,已經(jīng)賣出超過25萬冊。這套圖書雖然是一個系列,但每一本都是可以獨立使用的。這套叢書具有兩個特點:其一,編寫過程中有選擇性地挑選了內(nèi)容,主要側(cè)重于基礎(chǔ)物理和一些具有指導(dǎo)性、模擬性和有用的應(yīng)用,教材篇幅較短,符合大學(xué)課程的教學(xué)需要,并避免了教材的篇幅太長或者價格太高對學(xué)生產(chǎn)生負面影響。其二,編寫過程中注意教材內(nèi)容的靈活性,使教材可適應(yīng)不同課時長度和不同課程難度的需要,為了達到這個目的,作者使用流程圖來表明不同章節(jié)的邏輯關(guān)系,并把某些題目放在星號標注的可選學(xué)部分。

《動力學(xué)和相對論》這本書旨在幫助學(xué)生深入理解經(jīng)典動力學(xué)和狹義相對論。本書內(nèi)容分四部分逐漸展開,前兩部分介紹了動力學(xué)和狹義相對論,旨在給出堅實的動力學(xué)和狹義相對論基礎(chǔ)知識,后兩部分以前兩部分為基礎(chǔ),介紹了高級動力學(xué)和高級狹義相對論。末章涵蓋了一些對這個水平的書來說相當前沿的資料,作者希望其教學(xué)風格能帶領(lǐng)喜愛此學(xué)科的同學(xué)全程到達終點。這本書的前半部分內(nèi)容適合物理專業(yè)本科一年級的學(xué)習(xí),同時,后半部分內(nèi)容可作為二年級的課程。

本書共有四個部分,由14章組成。第一部分動力學(xué)導(dǎo)言,包括第1-4章。1. 空間、時間和運動,介紹了空間和時間的定義、向量和坐標系統(tǒng)、速度和加速度以及標準和單位;2.力、動量和牛頓定律,介紹了力和靜態(tài)平衡、力和運動以及牛頓定律的應(yīng)用;3.能,介紹了功、功率和動能、勢能、碰撞以及復(fù)雜系統(tǒng)能量守恒;4.角動量,介紹了粒子的角動量、粒子系統(tǒng)中的角動量守恒、角動量和固定軸旋轉(zhuǎn)、滑動和滾動、角轉(zhuǎn)沖擊和撞擊中心、旋轉(zhuǎn)動能。第二部分狹義相對論導(dǎo)言,包括第5-7章。5.空間和時間新理論的需要,通過對時間和空間理論的重新分析和實驗證據(jù)引出了愛因斯坦的假設(shè);6.相對論運動學(xué),介紹了時間膨脹,長度縮短和同時性理論,并介紹了洛倫茲變換和速度轉(zhuǎn)換;7.相對論能量和動量,介紹了動量和能量的基礎(chǔ)知識及其在粒子物理中的應(yīng)用。第三部分高級動力學(xué),包括第8-10章:8.非慣性框架,主要介紹了線性加速度和旋轉(zhuǎn)框架;9.引力,介紹了引力的牛頓定律、引力勢、減少的質(zhì)量、中心力的運動和軌道;10.剛體運動,介紹了剛體的角動量、慣性張量的矩、主軸、實驗室框架中的固定軸旋轉(zhuǎn)、歐拉方程、對稱陀螺的自由轉(zhuǎn)動、自由轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性、陀螺儀。第四部分高級狹義相對論,包括第11-14章。11.空間和時間對稱性,介紹了物理學(xué)中的對稱性和洛倫茲對稱性;12.四元向量和洛侖茲不變量。介紹了速度四元向量、波四元向量以及能量動量四元向量電場和磁場;13.介紹了時空圖和因果關(guān)系;14.介紹了狹義相對論中的加速度,并簡單介紹了廣義相對論。最后在附錄里分別給出了測地方程的詳細推導(dǎo)和每章節(jié)的課后題答案。

作者J.R.Forshaw是英國曼徹斯特大學(xué)物理和天文學(xué)學(xué)院粒子物理組的教授,該研究組有100多個成員,在物理理論和實驗方面的研究都非?；钴S。

本書是本科生教科書,適合物理專業(yè)本科生學(xué)習(xí)和參考使用,也可作為物理專業(yè)科研人員參考用書。

李少霞,博士生

(中國科學(xué)院力學(xué)研究所)

Li Shaoxia,Doctoral Candidate

(Institute of Mechanics,CAS)