1、1廣義相對論課程教學大綱一、課程說明一、課程說明（一）課程名稱、所屬專業(yè)、課程性質(zhì)、學分；課程名稱：廣義相對論所屬專業(yè)：理論物理專業(yè)課程性質(zhì)：專業(yè)方向必修課學分：3（二）課程簡介、目標與任務；‘Einstein在1915年創(chuàng)建的廣義相對論是關(guān)于時間—空間的性質(zhì)與物質(zhì)及其運動相互依賴關(guān)系的學說，是建立在廣義協(xié)變性要求，等效原理和黎曼幾何基礎(chǔ)上的引力理論和宏觀物質(zhì)運動理論。廣義相對論就其創(chuàng)造性和理論的深刻程度來說，都是非凡的和令人驚奇的，這

2、一理論不僅對牛頓力學的核心內(nèi)容（牛頓方程和萬有引力）給予了統(tǒng)一和深刻的解釋，還預言了許多牛頓力學所不能解釋的新物理效應，并為以后的天文觀測和實驗所驗證。本課程主要介紹廣義相對論的數(shù)學基礎(chǔ)、基本概念和基礎(chǔ)知識以及廣義相對論的經(jīng)典實驗驗證。通過課程的學習使學生深入了解和掌握廣義相對論的知識，為進一步深造打下扎實的基礎(chǔ)，并能夠應用到研究工作中。（三）先修課程要求，與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接；先修課程包括：理論力學、電動力學

3、。先修課程是該課程的理論基礎(chǔ)。（四）教材與主要參考書。教材教材：廣義相對論講義，段一士主要參考書主要參考書：1.《廣義相對論》，劉遼，高等教育出版社2.《微分幾何入門與廣義相對論》，梁燦彬，科學出版社3.《Gravitation》，C.W.MisnerK.S.ThneJ.A.Wheeler，W.H.Freemancompany4.《GeneralRelativity》RobertM.WaldTheUniversityofChicagoP

4、ress34.5固有時與引力頻移4.6恒星演化與黑洞4.7致密星4.8黑洞第五章第五章現(xiàn)代宇宙學簡介（現(xiàn)代宇宙學簡介（7學時）學時）5.1RobertsonWalker度規(guī)5.2RW度規(guī)和宇宙基本特征5.3現(xiàn)代宇宙論的動力學5.4膨脹宇宙的熱力學（一）教學方法與學時分配該課程教學方法為課堂講授。學時分配如下：第一章引言（2學時）第二章黎曼幾何（12學時）第三章愛因斯坦引力場方程（15學時）第四章引力場方程的中心球?qū)ΨQ解與新引力效應（18

5、學時）第五章現(xiàn)代宇宙學簡介（7學時）（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：張量，協(xié)變微商，曲率，撓率，度規(guī)張量，微分形式，不變體元，廣義相對論基本原理，短程線方程，牛頓近似，愛因斯坦引力場方程及其作用量，中心球?qū)ΨQ解，新引力效應，恒星演化，黑洞熱力學，現(xiàn)代宇宙學【重點掌握】：短程線方程，愛因斯坦引力場方程及其作用量【掌握】：張量，協(xié)變微商，曲率，撓率，度規(guī)張量，牛頓近似，微分形式，不變體元【了解】：廣義相對論基本原理，中心球?qū)ΨQ解，新引力效應【