Spacetime and Geometry: Pearson New International Edition

An Introduction to General Relativity

Author: Sean Carroll

Publisher: Pearson Higher Ed

ISBN: 1292039019

Category: Science

Page: 528

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Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity provides a lucid and thoroughly modern introduction to general relativity for advanced undergraduates and graduate students. It introduces modern techniques and an accessible and lively writing style to what can often be a formal and intimidating subject. Readers are led from physics of flat spacetime (special relativity), through the intricacies of differential geometry and Einstein's equations, and on to exciting applications such as black holes, gravitational radiation, and cosmology. Subtle points are illuminated throughout the text by careful and entertaining exposition. A straightforward and lucid approach, balancing mathematical rigor and physical insight, are hallmarks of this important text.

The Geometry of Spacetime

An Introduction to Special and General Relativity

Author: James J. Callahan

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1475767366

Category: Science

Page: 463

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Hermann Minkowski recast special relativity as essentially a new geometric structure for spacetime. This book looks at the ideas of both Einstein and Minkowski, and then introduces the theory of frames, surfaces and intrinsic geometry, developing the main implications of Einstein's general relativity theory.

...und Einstein hatte doch recht

Author: Clifford M. Will

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642743145

Category: Science

Page: 275

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Keine wissenschaftliche Theorie ist auf solche Faszination auch außerhalb der Wissenschaft gestoßen wie die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein, und keine wurde so nachdrücklich mit den Mitteln der modernen Physik überprüft. Wie hat sie diesen Test mit Raumsonden, Radioastronomie, Atomuhren und Supercomputern standgehalten? Hatte Einstein recht? Mit der Autorität des Fachmanns und dem Flair des unvoreingenommenen Erzählers schildert Clifford Will die Menschen, Ideen und Maschinen hinter den Tests der allgemeinen Relativitätstheorie. Ohne Formeln und Fachjargon wird der leser mit Einsteins Gedanken vertraut und erfährt von der Bestätigung seiner Vorhersagen, angefangen bei der Lichtablenkung im Schwerefeld der Sonne 1919 bis zu den ausgefeilten Kreiselexperimenten auf dem Space Shuttle. Die Allgemeine Relativitätstheorie hat nich nur alle diese Tests bestanden, sie hat darüber hinaus wesentlich beigetragen zu unserem Verständnis von Phänomenen wie Pulsaren, Quasaren, Schwarzen Löchern und Gravitationslinsen. Dieses Buch erzählt lebendig und spannend die Geschichte einer der größten geistigen Leistungen unserer Zeit.

An Introduction to General Relativity

Author: L. P. Hughston,K. P. Tod

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 9780521339438

Category: Mathematics

Page: 183

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This textbook provides an introduction to general relativity for mathematics undergraduates or graduate physicists. After a review of Cartesian tensor notation and special relativity the concepts of Riemannian differential geometry are introducted. More emphasis is placed on an intuitive grasp of the subject and a calculational facility than on a rigorous mathematical exposition. General relativity is then presented as a relativistic theory of gravity reducing in the appropriate limits to Newtonian gravity or special relativity. The Schwarzchild solution is derived and the gravitational red-shift, time dilation and classic tests of general relativity are discussed. There is a brief account of gravitational collapse and black holes based on the extended Schwarzchild solution. Other vacuum solutions are described, motivated by their counterparts in linearised general relativity. The book ends with chapters on cosmological solutions to the field equations. There are exercises attached to each chapter, some of which extend the development given in the text.

Grundkurs Theoretische Physik

Klassische Mechanik

Author: Wolfgang Nolting

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662075644

Category: Science

Page: 337

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Der beliebte Grundkurs Theoretische Physik deckt in sieben Bänden alle für das Diplom maßgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester nötige theoretische-physikalische Rüstzeug. Zahlreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen dienen der Vertiefung des Stoffes.

Gravitation und Kosmologie

Eine Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie

Author: Helmuth Urbantke

Publisher: Spektrum Akademischer Verlag

ISBN: 9783827421098

Category: Science

Page: 360

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Der Klassiker von Sexl und Urbantke gibt eine Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie, die auch Querverbindungen zur Elementarteilchenphysik berücksichtigt. Neben den "klassischen" Resultaten der Allgemeinen Relativitätstheorie behandeln die Autoren eine Vielzahl von Themen und Entwicklungen, die die Diskussion in den letzten Jahrzehnten bestimmt haben. Die Auswahl des Lehrstoffes wurde dabei vor allem im Hinblick auf Leser getroffen, die einen Überblick über elementare Grundlagen und Aspekte der Gravitationstheorie suchen, ohne sich aber auf Relativitätstheorie spezialisieren zu wollen.

Einstein's Space-Time

An Introduction to Special and General Relativity

Author: Rafael Ferraro

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 0387699465

Category: Science

Page: 310

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This excellent textbook offers a unique take on relativity theory, setting it in its historical context. Ideal for those interested in relativity and the history of physics, the book contains a complete account of special relativity that begins with the historical analysis of the reasons that led to a change in our view of space and time. Its aim is to foster a deep understanding of relativistic spacetime and its consequences for Dynamics.

Spacetime, Geometry and Gravitation

Author: Pankaj Sharan

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3764399708

Category: Mathematics

Page: 355

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This introductory textbook on the general theory of relativity presents a solid foundation for those who want to learn about relativity. The subject is presented in a physically intuitive, but mathematically rigorous style. The topic of relativity is covered in a broad and deep manner. Besides, the aim is that after reading the book a student should not feel discouraged when she opens advanced texts on general relativity for further reading. The book consists of three parts: An introduction to the general theory of relativity. Geometrical mathematical background material. Topics that include the action principle, weak gravitational fields and gravitational waves, Schwarzschild and Kerr solution, and the Friedman equation in cosmology. The book is suitable for advanced graduates and graduates, but also for established researchers wishing to be educated about the field.

The Geometry of Minkowski Spacetime

An Introduction to the Mathematics of the Special Theory of Relativity

Author: Gregory L. Naber

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1441978380

Category: Mathematics

Page: 324

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This book offers a presentation of the special theory of relativity that is mathematically rigorous and yet spells out in considerable detail the physical significance of the mathematics. It treats, in addition to the usual menu of topics one is accustomed to finding in introductions to special relativity, a wide variety of results of more contemporary origin. These include Zeeman’s characterization of the causal automorphisms of Minkowski spacetime, the Penrose theorem on the apparent shape of a relativistically moving sphere, a detailed introduction to the theory of spinors, a Petrov-type classification of electromagnetic fields in both tensor and spinor form, a topology for Minkowski spacetime whose homeomorphism group is essentially the Lorentz group, and a careful discussion of Dirac’s famous Scissors Problem and its relation to the notion of a two-valued representation of the Lorentz group. This second edition includes a new chapter on the de Sitter universe which is intended to serve two purposes. The first is to provide a gentle prologue to the steps one must take to move beyond special relativity and adapt to the presence of gravitational fields that cannot be considered negligible. The second is to understand some of the basic features of a model of the empty universe that differs markedly from Minkowski spacetime, but may be recommended by recent astronomical observations suggesting that the expansion of our own universe is accelerating rather than slowing down. The treatment presumes only a knowledge of linear algebra in the first three chapters, a bit of real analysis in the fourth and, in two appendices, some elementary point-set topology. The first edition of the book received the 1993 CHOICE award for Outstanding Academic Title. Reviews of first edition: “... a valuable contribution to the pedagogical literature which will be enjoyed by all who delight in precise mathematics and physics.” (American Mathematical Society, 1993) “Where many physics texts explain physical phenomena by means of mathematical models, here a rigorous and detailed mathematical development is accompanied by precise physical interpretations.” (CHOICE, 1993) “... his talent in choosing the most significant results and ordering them within the book can’t be denied. The reading of the book is, really, a pleasure.” (Dutch Mathematical Society, 1993)

General Relativity

An Introduction for Physicists

Author: M. P. Hobson,G. P. Efstathiou,A. N. Lasenby

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 9780521829519

Category: Science

Page: 572

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General Relativity: An Introduction for Physicists provides a clear mathematical introduction to Einstein's theory of general relativity. It presents a wide range of applications of the theory, concentrating on its physical consequences. After reviewing the basic concepts, the authors present a clear and intuitive discussion of the mathematical background, including the necessary tools of tensor calculus and differential geometry. These tools are then used to develop the topic of special relativity and to discuss electromagnetism in Minkowski spacetime. Gravitation as spacetime curvature is then introduced and the field equations of general relativity derived. After applying the theory to a wide range of physical situations, the book concludes with a brief discussion of classical field theory and the derivation of general relativity from a variational principle. Written for advanced undergraduate and graduate students, this approachable textbook contains over 300 exercises to illuminate and extend the discussion in the text.

Relativitätstheorie anschaulich dargestellt

Gedankenexperimente Zeichnungen Bilder

Author: Lewis C. Epstein

Publisher: Birkhäuser

ISBN: 9783034850308

Category: Science

Page: 246

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daß die abgebildete Flotte nach der Drehung in eine andere Richtung zeigt. Unsere richtige Um die in diesem Kapitel vor Raumflotte ändert ihre Bewe getragenen neuen Ideen zu gungsrichtung im Raum nicht, sammenzufassen und zu veran so daß sie nicht wirklich im schaulichen, stellen wir uns Raum gedreht werden konnte. vor, wir befänden uns auf einer Dennoch sieht es so aus, als sei Landebahn und beobachteten eine Drehung erfolgt, und tat ein Raumschiff, das mit einer sächlich ist dies auch der Fall, extrem hohen Geschwindig wenn es auch keine Drehung keit landet (Abb. 3.12). im Raum ist, aber darauf werde Wenn der Pilot des Raumschiffs ich im 5. Kapitel zurückkom beide Landekufen gleichzeitig men. ausfährt, beobachten wir, daß die hintere Kufe früher ausge fahren wurde als die vordere. Sollten wir hingegen feststel len, daß beide Kufen gleichzei tig den Boden berührt haben, dann hat für den Piloten die vordere Kufe den Boden vor der hinteren berührt. Während wir das Raumschiff in horizonta ler Lage landen sehen, sieht der Pilot sein Raumschiff bei ~~ ~:E't:::r:i :r~::r5~?> Beobodrte, j{ _____ -==_-==t=.' __ Abb.3.12 Der Beobachter sieht, daß die hintere Landekufe als erste aus gefahren wird, und zwar aus demselben Grund, aus dem er die Besatzung des hinteren Raumschiffs als erste essen sieht. Mit dem Aufsetzen auf dem Boden verhält es sich genau umgekehrt - der Beobachter mißt zwei Ereignisse als gleichzeitig, demnach kön nen sie für die Besatzung selbst nicht gleichzeitig sein.

Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie (Gemeinverständlich)

Author: Albert Einstein

Publisher: Vieweg+Teubner Verlag

ISBN: 9783322982728

Category: Science

Page: 94

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Spezielle Relativitätstheorie für Studienanfänger

Author: Jürgen Freund

Publisher: vdf Hochschulverlag AG

ISBN: 3825228843

Category: Science

Page: 252

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Die Spezielle Relativitätstheorie ist nichts Schwieriges und Geheimnisvolles! Studienanfänger der Natur- und Technikwissenschaften können sie mit ihren Kenntnissen der Mathematik und der Physik in vollem Umfang und bis ins Detail verstehen, wenn sie sich die Mühe machen, sich durch dieses Lehrbuch durchzuarbeiten. Zahlreiche, z.T. auch kompliziertere Problemstellungen, bis hin zum Energie-Impuls-Vierervektor und zum elektromagnetischen Feld, werden ausführlich behandelt und zeigen dem Anfänger, wie relativistische Rechnungen anzupacken sind. Auch die bekannten Paradoxa und Paradoxien werden umfassend erklärt. Für den Wissenschaftler, der mit diesem Gebiet schon vertraut ist, ist dieses Lehrbuch wegen seiner umfangreichen Formelauflistungen nicht minder wertvoll. Kurz nach dem einhundertsten Jahrestag der Speziellen Relativitätstheorie liegt hiermit ein Kompendium vor, das dieses Teilgebiet der Physik entzaubert und in die elementare Grundlagenphysik einreiht.

Spacetime and Singularities

An Introduction

Author: Gregory L. Naber

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 9780521336123

Category: Mathematics

Page: 178

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Naber provides an elementary introduction to the geometrical methods and notions used in special and general relativity. Particular emphasis is placed on the ideas concerned with the structure of space-time and that play a role in the Penrose-Hawking singularity theorems. The author's primary purpose is to give a rigorous proof of the simplest of these theorems, by the one that is representative of the whole. He provides exercises and examples at the end of each chapter. No previous exposure either to relativity theory of differential geometry is required of the reader, as necessary concepts are developed when needed, though some restrictions ae imposed on the types of space considered.


An Introduction to Spacetime Physics

Author: Steve Adams

Publisher: CRC Press

ISBN: 9780203018606

Category: Science

Page: 296

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Provides the essential principles and results of special relativity as required by undergraduates. The text uses a geometric interpretation of space-time so that a general theory is seen as a natural extension of the special theory. Although most results are derived from first principles, complex and distracting mathematics is avoided and all mathematical steps and formulae are fully explained and interpreted, often with explanatory diagrams.; The emphasis throughout the text is on understanding the physics of relativity. The structure of the book is designed to allow students of different courses to choose their own route through the short self-contained sections in each chapter. The latter part of the book shows how Einstein's theory of gravity is central to unraveling fundamental questions of cosmology.