Liste grundlegender Bücher und Werke zur Allgemeinen Relativitätstheorie. Schöpfer der Relativitätstheorie

Sie sagten über diese Theorie, dass nur drei Menschen auf der Welt sie verstanden hätten, und als Mathematiker versuchten, in Zahlen auszudrücken, was daraus folgt, scherzte der Autor selbst, Albert Einstein, dass nun auch er aufgehört habe, sie zu verstehen.

Spezielle und allgemeine Relativitätstheorien sind untrennbare Bestandteile der Lehre, auf der moderne wissenschaftliche Ansichten über die Struktur der Welt basieren.

„Jahr der Wunder“

Im Jahr 1905 veröffentlichte Deutschlands führende wissenschaftliche Publikation „Annalen der Physik“ nacheinander vier Artikel des 26-jährigen Albert Einstein, der als Sachverständiger 3. Klasse – Angestellter – im Bundesamt arbeitete für die Patentierung von Erfindungen in Bern. Er hatte schon zuvor mit der Zeitschrift zusammengearbeitet, aber die Veröffentlichung so vieler Werke in einem Jahr war ein außergewöhnliches Ereignis. Es wurde noch bemerkenswerter, als der Wert der darin enthaltenen Ideen deutlich wurde.

Im ersten Artikel wurden Gedanken zur Quantennatur des Lichts geäußert und die Prozesse der Absorption und Freisetzung elektromagnetischer Strahlung betrachtet. Auf dieser Grundlage wurde zunächst der photoelektrische Effekt erklärt – die Emission von Elektronen durch eine Substanz, die durch Lichtphotonen herausgeschlagen werden, und es wurden Formeln zur Berechnung der dabei freigesetzten Energiemenge vorgeschlagen. Für die theoretischen Entwicklungen des photoelektrischen Effekts, der den Beginn der Quantenmechanik darstellte, und nicht für die Postulate der Relativitätstheorie, wurde Einstein 1922 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Ein weiterer Artikel legte den Grundstein für angewandte Bereiche der physikalischen Statistik, basierend auf der Untersuchung der Brownschen Bewegung winziger Partikel, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind. Einstein schlug Methoden zur Suche nach Fluktuationsmustern vor – ungeordnete und zufällige Abweichungen physikalischer Größen von ihren wahrscheinlichsten Werten.

Und schließlich in den Artikeln „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ und „Hängt die Trägheit eines Körpers vom Energiegehalt in ihm ab?“ enthielt die Keime dessen, was in der Geschichte der Physik als Albert Einsteins Relativitätstheorie bezeichnet werden sollte, oder vielmehr als ihr erster Teil – SRT – spezielle Relativitätstheorie.

Quellen und Vorgänger

Am Ende des 19. Jahrhunderts schien es vielen Physikern so, als seien die meisten globalen Probleme des Universums gelöst, die wichtigsten Entdeckungen gemacht und die Menschheit müsse das angesammelte Wissen nur noch nutzen, um den technischen Fortschritt kraftvoll zu beschleunigen. Nur wenige theoretische Ungereimtheiten störten das harmonische Bild des Universums, das mit Äther gefüllt ist und nach den unveränderlichen Newtonschen Gesetzen lebt.

Die Harmonie wurde durch Maxwells theoretische Forschung verdorben. Seine Gleichungen, die die Wechselwirkungen elektromagnetischer Felder beschrieben, widersprachen den allgemein anerkannten Gesetzen der klassischen Mechanik. Dies betraf die Messung der Lichtgeschwindigkeit in dynamischen Referenzsystemen, als das Relativitätsprinzip von Galileo nicht mehr funktionierte – das mathematische Modell der Wechselwirkung solcher Systeme bei Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit führte zum Verschwinden elektromagnetischer Wellen.

Darüber hinaus war der Äther, der die gleichzeitige Existenz von Teilchen und Wellen, Makrokosmos und Mikrokosmos in Einklang bringen sollte, nicht nachweisbar. Das 1887 von Albert Michelson und Edward Morley durchgeführte Experiment zielte darauf ab, den „ätherischen Wind“ zu erfassen, der zwangsläufig mit einem einzigartigen Gerät – einem Interferometer – aufgezeichnet werden musste. Das Experiment dauerte ein ganzes Jahr – die Zeit, in der sich die Erde vollständig um die Sonne drehte. Der Planet sollte sich sechs Monate lang gegen den Ätherstrom bewegen, der Äther sollte der Erde sechs Monate lang „in die Segel blasen“, aber das Ergebnis war gleich Null: Die Verschiebung der Lichtwellen unter dem Einfluss des Äthers war nicht entdeckt, was Zweifel an der Existenz des Äthers aufkommen lässt.

Lorentz und Poincaré

Physiker versuchten, eine Erklärung für die Ergebnisse von Experimenten zum Nachweis von Äther zu finden. Hendrik Lorenz (1853-1928) schlug sein mathematisches Modell vor. Es erweckte die ätherische Füllung des Raumes wieder zum Leben, allerdings nur unter der sehr bedingten und künstlichen Annahme, dass sich Objekte bei ihrer Bewegung durch den Äther in Bewegungsrichtung zusammenziehen könnten. Dieses Modell wurde vom großen Henri Poincaré (1854-1912) modifiziert.

In den Werken dieser beiden Wissenschaftler tauchten erstmals Konzepte auf, die weitgehend die Hauptpostulate der Relativitätstheorie bildeten, und dies lässt Einsteins Plagiatsvorwürfe nicht nach. Dazu gehören die Konventionalität des Gleichzeitigkeitsbegriffs, die Hypothese der konstanten Lichtgeschwindigkeit. Poincaré räumte ein, dass die Newtonschen Gesetze der Mechanik bei hohen Geschwindigkeiten überarbeitet werden müssten, und kam zu dem Schluss, dass Bewegung Relativität sei, allerdings in Anwendung auf die Äthertheorie.

Spezielle Relativitätstheorie - SRT

Die Probleme der korrekten Beschreibung elektromagnetischer Prozesse wurden zur Motivation für die Wahl eines Themas für die theoretische Entwicklung, und Einsteins 1905 veröffentlichte Arbeiten enthielten eine Interpretation eines Sonderfalls – gleichförmige und geradlinige Bewegung. Bis 1915 wurde die allgemeine Relativitätstheorie aufgestellt, die Gravitationswechselwirkungen erklärte, aber die erste Theorie wurde als speziell bezeichnet.

Einsteins spezielle Relativitätstheorie lässt sich kurz in Form von zwei Hauptpostulaten formulieren. Die erste erweitert die Wirkung von Galileis Relativitätsprinzip auf alle physikalischen Phänomene und nicht nur auf mechanische Prozesse. In einer allgemeineren Form heißt es: Alle physikalischen Gesetze sind für alle Trägheitsbezugssysteme (die sich gleichmäßig in einer geraden Linie bewegen oder ruhen) gleich.

Die zweite Aussage, die die spezielle Relativitätstheorie enthält: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts im Vakuum ist für alle Inertialsysteme gleich. Als nächstes wird eine allgemeinere Schlussfolgerung gezogen: Die Lichtgeschwindigkeit ist der maximale Maximalwert für die Übertragungsgeschwindigkeit von Wechselwirkungen in der Natur.

In den mathematischen Berechnungen von STR wird die Formel E=mc² angegeben, die zuvor in physikalischen Veröffentlichungen aufgetaucht war, aber Einstein zu verdanken ist, dass sie zur berühmtesten und beliebtesten in der Geschichte der Wissenschaft wurde. Die Schlussfolgerung über die Äquivalenz von Masse und Energie ist die revolutionärste Formel der Relativitätstheorie. Die Vorstellung, dass jedes Objekt mit Masse eine große Menge Energie enthält, wurde zur Grundlage für die Entwicklungen bei der Nutzung der Kernenergie und führte vor allem zur Entstehung der Atombombe.

Auswirkungen der speziellen Relativitätstheorie

Aus der STR ergeben sich mehrere Konsequenzen, sogenannte relativistische (Relativitäts-)Effekte. Die Zeitdilatation ist eine der auffälligsten. Sein Wesen besteht darin, dass in einem sich bewegenden Referenzrahmen die Zeit langsamer verläuft. Berechnungen zeigen, dass auf einem Raumschiff, das einen hypothetischen Flug zum Sternsystem Alpha Centauri und zurück mit einer Geschwindigkeit von 0,95 c (c ist die Lichtgeschwindigkeit) durchführt, 7,3 Jahre vergehen werden, auf der Erde dagegen 12 Jahre. Solche Beispiele werden häufig angeführt, wenn die Relativitätstheorie für Dummies sowie das damit verbundene Zwillingsparadoxon erklärt werden.

Ein weiterer Effekt ist eine Verringerung der linearen Abmessungen, d. h. aus der Sicht eines Beobachters haben Objekte, die sich relativ zu ihm mit einer Geschwindigkeit nahe c bewegen, in Bewegungsrichtung kleinere lineare Abmessungen als ihre eigene Länge. Dieser von der relativistischen Physik vorhergesagte Effekt wird Lorentz-Kontraktion genannt.

Nach den Gesetzen der relativistischen Kinematik ist die Masse eines bewegten Objekts größer als seine Ruhemasse. Besonders bedeutsam wird dieser Effekt bei der Entwicklung von Instrumenten zur Untersuchung von Elementarteilchen – ohne ihn ist der Betrieb des LHC (Large Hadron Collider) kaum vorstellbar.

Freizeit

Eine der wichtigsten Komponenten der SRT ist die grafische Darstellung der relativistischen Kinematik, eines speziellen Konzepts einer einheitlichen Raumzeit, das vom deutschen Mathematiker Hermann Minkowski vorgeschlagen wurde, der einst Mathematiklehrer für einen Schüler von Albert Einstein war .

Die Essenz des Minkowski-Modells ist ein völlig neuer Ansatz zur Bestimmung der Position interagierender Objekte. Die spezielle Relativitätstheorie legt besonderen Wert auf die Zeit. Zeit wird nicht nur zur vierten Koordinate des klassischen dreidimensionalen Koordinatensystems; Zeit ist kein absoluter Wert, sondern ein untrennbares Merkmal des Raumes, das die Form eines Raum-Zeit-Kontinuums annimmt, grafisch ausgedrückt in Form eines Kegels. in dem alle Wechselwirkungen stattfinden.

Ein solcher Raum in der Relativitätstheorie, der sich zu einer allgemeineren Natur entwickelte, wurde später einer Krümmung unterworfen, die ein solches Modell für die Beschreibung gravitativer Wechselwirkungen geeignet machte.

Weiterentwicklung der Theorie

SRT fand bei Physikern nicht sofort Verständnis, wurde aber nach und nach zum Hauptwerkzeug zur Beschreibung der Welt, insbesondere der Welt der Elementarteilchen, die zum Hauptgegenstand des Studiums der Naturwissenschaften wurde. Aber die Aufgabe, die SRT durch eine Erklärung der Gravitationskräfte zu ergänzen, war sehr dringend, und Einstein hörte nicht auf, daran zu arbeiten, die Prinzipien der Allgemeinen Relativitätstheorie – GTR – zu verfeinern. Die mathematische Verarbeitung dieser Prinzipien dauerte ziemlich lange – etwa 11 Jahre – und daran waren Spezialisten aus Bereichen der exakten Wissenschaften mit Bezug zur Physik beteiligt.

Einen großen Beitrag leistete daher der damals führende Mathematiker David Hilbert (1862-1943), der einer der Mitautoren der Gravitationsfeldgleichungen wurde. Sie waren der letzte Stein beim Bau eines wunderschönen Gebäudes, das den Namen Allgemeine Relativitätstheorie oder GTR erhielt.

Allgemeine Relativitätstheorie - Allgemeine Relativitätstheorie

Die moderne Theorie des Gravitationsfeldes, die Theorie der „Raum-Zeit“-Struktur, die Geometrie der „Raum-Zeit“, das Gesetz der physikalischen Wechselwirkungen in nicht-inertialen Berichtssystemen – all das sind verschiedene Namen, die Albert Einstein gegeben hat Allgemeine Relativitätstheorie.

Die Theorie der universellen Gravitation, die lange Zeit die Ansichten der Physik über die Schwerkraft, über die Wechselwirkungen von Objekten und Feldern unterschiedlicher Größe bestimmte. Paradoxerweise war sein größter Nachteil die Ungreifbarkeit, Illusion und mathematische Natur seines Wesens. Zwischen den Sternen und Planeten herrschte eine Leere; die Anziehungskraft zwischen den Himmelskörpern wurde durch die weitreichende Wirkung bestimmter, noch dazu augenblicklicher Kräfte erklärt. Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie füllte die Schwerkraft mit physikalischem Inhalt und stellte sie als direkten Kontakt verschiedener materieller Objekte dar.

Geometrie der Schwerkraft

Der Grundgedanke, mit dem Einstein die Gravitationswechselwirkungen erklärte, ist sehr einfach. Er erklärt die Raumzeit zu einem physikalischen Ausdruck der Gravitationskräfte, ausgestattet mit ganz greifbaren Zeichen – Metriken und Verformungen, die von der Masse des Objekts beeinflusst werden, um das sich solche Krümmungen bilden. Einstein wurde einst sogar die Forderung zugeschrieben, das Konzept des Äthers als elastisches materielles Medium, das den Raum füllt, in die Theorie des Universums zurückzubringen. Er erklärte, dass es für ihn schwierig sei, eine Substanz mit vielen Eigenschaften als Vauum zu bezeichnen.

Somit ist die Schwerkraft eine Manifestation der geometrischen Eigenschaften der vierdimensionalen Raumzeit, die in der SRT als ungekrümmt bezeichnet wurde, in allgemeineren Fällen jedoch mit einer Krümmung ausgestattet ist, die die Bewegung materieller Objekte bestimmt, denen dasselbe gegeben ist Beschleunigung gemäß dem von Einstein erklärten Äquivalenzprinzip.

Dieses Grundprinzip der Relativitätstheorie erklärt viele der „Engpässe“ von Newtons Theorie der universellen Gravitation: die Lichtbeugung, die beim Vorbeigehen an massiven kosmischen Objekten während einiger astronomischer Phänomene beobachtet wird, und, wie die Alten bemerkten, die gleiche Beschleunigung des Falls von Körpern, unabhängig von ihrer Masse.

Modellierung der Raumkrümmung

Ein häufiges Beispiel zur Erklärung der allgemeinen Relativitätstheorie für Dummies ist die Darstellung der Raumzeit in Form eines Trampolins – einer elastischen dünnen Membran, auf der Objekte (meistens Kugeln) ausgelegt sind, die interagierende Objekte simulieren. Schwere Kugeln biegen die Membran und bilden einen Trichter um sich herum. Ein kleinerer Ball, der über die Oberfläche geschleudert wird, bewegt sich in voller Übereinstimmung mit den Gesetzen der Schwerkraft und rollt nach und nach in Vertiefungen, die von massiveren Objekten gebildet werden.

Aber ein solches Beispiel ist ziemlich konventionell. Die reale Raumzeit ist mehrdimensional, ihre Krümmung sieht auch nicht so elementar aus, aber das Prinzip der Entstehung der Gravitationswechselwirkung und das Wesen der Relativitätstheorie werden deutlich. Eine Hypothese, die die Theorie der Schwerkraft logischer und kohärenter erklären würde, existiert jedenfalls noch nicht.

Beweis der Wahrheit

Die Allgemeine Relativitätstheorie wurde schnell als eine leistungsstarke Grundlage wahrgenommen, auf der die moderne Physik aufbauen konnte. Die Relativitätstheorie überraschte von Anfang an nicht nur Fachleute mit ihrer Harmonie und Harmonie und wurde schon bald nach ihrem Erscheinen durch Beobachtungen bestätigt.

Der sonnennächste Punkt – Perihel – der Merkurbahn verschiebt sich allmählich relativ zu den Umlaufbahnen anderer Planeten im Sonnensystem, was Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckt wurde. Diese Bewegung – Präzession – fand im Rahmen von Newtons Theorie der universellen Gravitation keine vernünftige Erklärung, sondern wurde auf der Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie genau berechnet.

Die Sonnenfinsternis im Jahr 1919 bot die Gelegenheit für einen weiteren Beweis der Allgemeinen Relativitätstheorie. Arthur Eddington, der sich scherzhaft als zweiter von drei Menschen bezeichnete, der die Grundlagen der Relativitätstheorie versteht, bestätigte die von Einstein vorhergesagten Abweichungen, wenn Lichtphotonen in der Nähe des Sterns vorbeizogen: Im Moment der Sonnenfinsternis kam es zu einer Verschiebung des Scheinbaren Die Position einiger Sterne wurde deutlich.

Ein Experiment zur Erkennung der Verlangsamung der Uhr oder der gravitativen Rotverschiebung wurde neben anderen Beweisen der Allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein selbst vorgeschlagen. Erst nach vielen Jahren gelang es, die notwendigen Versuchsgeräte vorzubereiten und dieses Experiment durchzuführen. Es stellte sich heraus, dass die gravitative Verschiebung der Strahlungsfrequenzen von Sender und Empfänger, die in der Höhe getrennt waren, innerhalb der von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Grenzen lag, und die Harvard-Physiker Robert Pound und Glen Rebka, die dieses Experiment durchführten, erhöhten anschließend nur die Genauigkeit von Die Messungen und die Formel der Relativitätstheorie erwiesen sich erneut als richtig.

Einsteins Relativitätstheorie ist bei der Begründung der bedeutendsten Weltraumforschungsprojekte stets präsent. Kurz gesagt können wir sagen, dass es sich zu einem technischen Werkzeug für Spezialisten entwickelt hat, insbesondere für diejenigen, die mit Satellitennavigationssystemen arbeiten – GPS, GLONASS usw. Es ist selbst auf relativ kleinem Raum unmöglich, die Koordinaten eines Objekts mit der erforderlichen Genauigkeit zu berechnen, ohne die durch die allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagten Signalverlangsamungen zu berücksichtigen. Besonders wenn es sich um Objekte handelt, die durch kosmische Entfernungen voneinander getrennt sind, kann der Navigationsfehler enorm sein.

Schöpfer der Relativitätstheorie

Albert Einstein war noch ein junger Mann, als er die Grundlagen der Relativitätstheorie veröffentlichte. Anschließend wurden ihm die Mängel und Ungereimtheiten klar. Das wichtigste Problem der Allgemeinen Relativitätstheorie war insbesondere die Unmöglichkeit ihrer Integration in die Quantenmechanik, da bei der Beschreibung von Gravitationswechselwirkungen Prinzipien verwendet werden, die sich grundlegend voneinander unterscheiden. Die Quantenmechanik betrachtet die Wechselwirkung von Objekten in einer einzigen Raumzeit, und für Einstein bildet dieser Raum selbst die Schwerkraft.

Einsteins Ziel war es, die „Formel von allem, was existiert“ zu schreiben – eine einheitliche Feldtheorie, die die Widersprüche der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenphysik beseitigen würde. Er arbeitete bis zur letzten Stunde an dieser Theorie, hatte jedoch keinen Erfolg. Die Probleme der Allgemeinen Relativitätstheorie sind für viele Theoretiker zu einem Anreiz geworden, nach fortschrittlicheren Modellen der Welt zu suchen. So entstanden Stringtheorien, Schleifenquantengravitation und viele andere.

Die Persönlichkeit des Autors der Allgemeinen Relativitätstheorie hat in der Geschichte Spuren hinterlassen, die mit der Bedeutung der Relativitätstheorie selbst für die Wissenschaft vergleichbar sind. Sie lässt immer noch niemanden gleichgültig. Einstein selbst fragte sich, warum ihm und seiner Arbeit von Leuten, die nichts mit Physik zu tun hatten, so viel Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Dank seiner persönlichen Qualitäten, seines berühmten Witzes, seiner aktiven politischen Position und sogar seines ausdrucksstarken Auftretens wurde Einstein der berühmteste Physiker der Welt, der Held vieler Bücher, Filme und Computerspiele.

Das Ende seines Lebens wird von vielen dramatisch beschrieben: Er war einsam, hielt sich für das Erscheinen der schrecklichsten Waffe verantwortlich, die zu einer Bedrohung für alles Leben auf dem Planeten wurde, seine einheitliche Feldtheorie blieb ein unrealistischer Traum, aber der Beste Als Ergebnis können die Worte Einsteins angesehen werden, die er kurz vor seinem Tod darüber sprach, dass er seine Aufgabe auf der Erde erfüllt habe. Dem lässt sich schwer widersprechen.

Schwarzschild ·
Reissner - Nordström · Kerr ·
Kerr - Newman ·
Gödel · Kasner ·
Friedman – Lemaitre – Robertson – Walker
Ungefähre Lösungen:
Post-Newtonscher Formalismus · Kovariante Störungstheorie ·
Numerische Relativität Siehe auch: Portal:Physik

Literaturverzeichnis

Beliebte Veröffentlichungen

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Eine grundlegende Darstellung der Prinzipien der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie durch den Autor.

• Goffman, Benes. Wurzeln der Relativitätstheorie = Relativität und ihre Wurzeln / Übersetzung aus dem Englischen von Z. A. Shteingrad. - M.: Wissen, 1987. - 256 S. - (Übersetzte populärwissenschaftliche Literatur). - 100.000 Exemplare.

In diesem Buch, dessen Autor einer der seltenen Schüler von A. Einstein ist, wird der Leser nicht nur mit den Grundprinzipien der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie vertraut gemacht. Es wird auch ausführlich über die Voraussetzungen dieser Theorie berichtet, über die verschlungenen Wege, auf denen das wissenschaftliche Denken zur Relativitätstheorie und den damit verbundenen Vorstellungen von Raum und Zeit aufstieg. Das Buch richtet sich an einen breiten Leserkreis.

• Damour, Thibault. Once Upon Einstein = Si Einstein m'était conté / Übersetzt aus dem Französischen von Eric Novak. – Wellesley, MA: A. K. Peters, Ltd., 2006. – 199 S. – ISBN 978-1-56881-289-2.

Der berühmte französische Spezialist für Relativitätstheorie stellt schließlich „seinen“ Einstein vor, ohne mathematische Gleichungen im Text zu verwenden.

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Eine Expertenzusammenfassung einiger experimenteller Ergebnisse, einschließlich neuerer, die Einsteins Theorie stützen.

• Einstein Albert, Infeld, Leopold. Die Entwicklung der Physik: Die Entwicklung von Ideen von den ersten Konzepten bis zur Relativitäts- und Quantentheorie = Die Entwicklung der Physik. Das Wachstum von Ideen von frühen Konzepten bis hin zu Relativität und Quanten / Transl. aus dem Englischen und danach. S. G. Suworowa. - 3. Aufl., überarbeitet. - M.: Nauka, 1965. - 328 S.

Eine Geschichte der Physik von der Newtonschen Mechanik bis zu modernen Theorien (Relativität und Quanten), geschrieben 1936 vom Meister selbst und einem seiner Studenten in Princeton.

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Die Arbeit eines französischen Experten am Meudon-Observatorium, der zu diesem Thema arbeitet. Dem Leser wird eine Hypothese über die Möglichkeit einer Zeitreise durch Raum-Zeit-Wurmlöcher vorgelegt.

• Thorne, Kip. Schwarze Löcher und Zeitfalten. Einsteins gewagtes Erbe = Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy / Übersetzung aus dem Englischen, herausgegeben vom korrespondierenden Mitglied des RAS V. B. Braginsky - M.: Publishing House of Physics and Mathematics Literature, 2007. - 616 Seiten - 700 Exemplare - ISBN 978-5-94052-144-4.

Ein Buch, das hauptsächlich Schwarzen Löchern gewidmet ist und von einem Spezialisten, einem Professor für theoretische Physik, geschrieben wurde. Das letzte Kapitel stellt die neuen Forschungen (und Spekulationen) des Autors über Zeitreisen vor.

• Hawking, Stephen. Eine kurze Geschichte der Zeit: Vom Urknall zu den Schwarzen Löchern = Eine kurze Geschichte der Zeit: Vom Urknall zu den Schwarzen Löchern / übersetzt von N. Ya Smorodinskaya, Hrsg. T. Uvarova. - St. Petersburg. : Amphora, 2010. - 232 S. - (Kurzgeschichte). - ISBN 978-5-367-00490-8.

Das Buch führt den Leser in die moderne Kosmologie ein; es wurde von einem englischen theoretischen Physiker an der Universität Cambridge geschrieben. Der erste Teil des Buches stellt die klassische Theorie des Urknalls dar. Im zweiten Teil werden die neueren Ergebnisse des Autors zur Quantenkosmologie vorgestellt; Dieser Teil ist für den Laien schwieriger, aber auch viel spekulativer: Hawkings Ansatz ist nur eine Theorie unter vielen und wurde bisher nicht durch Experimente bestätigt.

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Ein Artikel, der die Theorie und ihre neuen Entwicklungen (Schwarze Löcher, Gravitationswellen, ...) auf einfache Weise darstellt.

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Allgemeine Relativitätstheorie, allgemein dargelegt von einem weltberühmten Experten.

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Eine nicht-mathematische Einführung in die allgemeine Relativitätstheorie, geschrieben auf der Grundlage eines Kurses für Laien von einem Professor für mathematische Physik an der University of Chicago.

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Eine hervorragende Einführung in Gravitationsphänomene.

• Bondi, Herman. Relativität und gesunder Menschenverstand = Relativität und gesunder Menschenverstand / Übersetzung aus dem Englischen und Vorwort von N.V. Mitskevich. - M.: Mir, 1967. - 164 S.

Eine beliebte Darstellung von Einsteins spezieller Relativitätstheorie, basierend auf witzigen praktischen Beispielen.

• Grün, Brian. Raumgefüge. Raum, Zeit und die Textur der Realität = The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality / Ed. V. Malyshenko, A. Panova; Übersetzung von B. Ishkhanov. - M.: Librocom, 2011. - 608 S. - ISBN 978-5-397-01966-8.

Einführungskurse

Verfügbar auf der Ebene des ersten Jahres.

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Der 1926 in England geborene Astrophysiker und Autor ist seit Ende der 1950er Jahre einer der weltweit führenden Theoretiker Schwarzer Löcher. Er hat entscheidende Impulse für die Forschung auf diesem Gebiet gegeben; Bei ihm studierten Stephen Hawking und Martin Rees an der Universität Cambridge.

• Taylor, E. F., Wheeler, J. A. Physik der Raumzeit = Raumzeitphysik / Übersetzung aus dem Englischen von N.V. Mitskevich. – 2. Aufl., erweitert. - M.: Mir, 1971. - 320 S.

Das Buch befasst sich mit Themen wie der Geometrie der Raumzeit, Trägheitsreferenzsystemen, Ereigniskoordinaten, Raumzeitdiagrammen, Teilungen der Raumzeit, Impuls und Energie ausgedrückt in Masseneinheiten, Dopplerverschiebung, interstellaren Flügen und der Physik von Kurven Freizeit.

• Jean-Marc Levy-Leblond; Les Relativiten, Cahiers de Fontenay Nr. 8, Ecole Normale Supérieure de Fontenay-aux-Roses (1977). Die Notizen sind aus pädagogischer Sicht sehr gut, aber leider nicht veröffentlicht. Sie befinden sich in einer sehr guten Universitätsbibliothek.

• Damour, Thibault.; Deser, Stanley. Relativit. Relativité générale (Französisch). Encyclopædia Universalis Archiviert

Eine nicht überladene, technisch klare Präsentation, verfasst unter Mitwirkung von Thibault Damour – Professor (IHES).

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Eine recht einfache Einführung in das Konzept der Raumzeit und die Grundkonzepte der Relativitätstheorie.

• Bourne, Max. Einsteins Relativitätstheorie und ihre physikalischen Grundlagen = Die relativitatstheorie Einsteins und ihre prysikalischen grundlagen / trans. mit ihm. K. K. Fedchenko, Hrsg. B. I. Davydova. - M.-L.: ONTI, 1938. - 268 S. - 4000 Exemplare.

Dieses Werk eines renommierten deutschen Theoretikers und Nobelpreisträgers von 1954 ist durch seine Klarheit von Bedeutung. Der von mathematischen Aspekten eingenommene Bereich wird stark reduziert.

• Rindler, Wolfgang. Relativität: speziell, allgemein und kosmologisch. - New York: Oxford University Press, 2001. - 448 S. - ISBN 9780387100906.

Eine brillante Einführung in alle Aspekte der Relativitätstheorie, präsentiert von einem Fakultätsmitglied der University of Dallas (Texas), einem Experten auf seinem Gebiet.

• Rindler, Wolfgang. Wesentliche Relativitätstheorie: speziell, allgemein und kosmologisch. - 3. Auflage (überarbeitet). - New York: Springer-Verlag, 1980. - 284 S. - ISBN 9780387100906.

Vorherige Ausgabe des vorherigen Buches.

• Ellis, George F.R., Williams, Ruth M. Flache und gekrümmte Raumzeiten. - 2. Rev. Hrsg. - New York: Oxford University Press, 2001. - 385 S. - ISBN 978-0-19-850656-2.

Eine ausgezeichnete Einführung in die Relativitätstheorie, geschrieben von einem erfahrenen Dozenten und Mitarbeiter an der Universität Kapstadt.

• Eddington, A. Raum, Zeit und Schwerkraft = Raum, Zeit und Gravitation / Übersetzer Yu. Rabinovich. - Editorial URSS, 2010. - 218 S. - ISBN 978-5-354-01204-6.
  Arthur S. Eddington; Raum, Zeit und Gravitation – Ein Überblick über die allgemeine Relativitätstheorie, Cambridge Science Classics Series, Cambridge University Press (1987), ISBN 0-521-33709-7. Eine Neuauflage eines klassischen Werks, das ursprünglich 1920 veröffentlicht wurde und von dem berühmten englischen Astronomen geschrieben wurde, der erstmals eine der theoretischen Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie überprüfte: die Ablenkung von Licht durch einen massiven Körper, die 1919 während einer totalen Sonnenfinsternis beobachtet wurde.

• Hartle, James B. Schwerkraft: Eine Einführung in Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie – San Francisco: Addison-Wesley, 2003. – 656 S. – ISBN 978-0805386622.

Kip Thorne schrieb über dieses Buch: „Die beste Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie, die jemals geschrieben wurde“! Der Autor ist Professor für theoretische Physik an der Universität Santa Barbara.

• Taylor, Edwin F., Wheeler, John A. Erforschung schwarzer Löcher: Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie. - San Francisco: Edmund Bertschinger, Addison Wesley, 2000. - 352 S. - ISBN 978-0201384239.

Für den Leser, der sich mit den Prinzipien der speziellen Relativitätstheorie auskennt, stellen Wheeler und Taylor die Ideen der allgemeinen Relativitätstheorie vor, beginnend mit dem Konzept eines Schwarzen Lochs und unter Verwendung der minimal möglichen Mathematik: metrische Messungen, Algebra, Differential- und Integralrechnung (keine Differentialgeometrie oder). Tensoren).

• Lachieze-Rey, M. Einweihung à la Kosmologie. - 4. Aufl. - Paris: Dunod, 2004. - ISBN 978-2100075867.

Von einem Experten zum Thema, eine sehr klare und grundlegende Einführung. Es gibt eine Übersetzung ins Englische: Lachieze-Rey, M. Kosmologie: Ein erster Kurs / Übers. von John Simmons. - Cambridge: Cambridge University Press, 2004. - 146 S. - ISBN 9780521479660.

• National Research Council (USA). Ausschuss für Gravitationsphysik. Gravitationsphysik: Erforschung der Struktur von Raum und Zeit. – Washington, D.C.: National Academy Press, 1999. – 114 S. - (Physik in einer neuen Ära). - ISBN 9780309066358.

Der offizielle Bericht des Ausschusses für Gravitationsphysik der American Academy of Sciences, der mehrere echte Experten auf diesem Gebiet zusammenbringt. Dieses kleine Werk stellt einerseits die Fortschritte dar, die in den letzten zehn Jahren in der Gravitationsforschung im Zusammenhang mit Astrophysik, Kosmologie und Teilchenphysik erzielt wurden, und gibt andererseits Entwicklungsvorschläge für das nächste Jahrzehnt. Exzellente Verallgemeinerung ist eine Kunst ohne Gleichungen.

• d'Inverno, Ray. Einführung in Einsteins Relativitätstheorie – Clarendon Press, 1992. – 394 S. – ISBN 978-0-19-859653-0.

Technische Arbeit

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Der zweite Band des berühmten Kurses von Landau und Lifshitz. Dieser Band beginnt mit einer Einführung in die Spezielle Relativitätstheorie, geht weiter mit Maxwells Theorie des elektromagnetischen Feldes und im letzten Teil mit der Allgemeinen Relativitätstheorie. Das Niveau der Darstellung bleibt stets hoch (zweiter Gang): Landau hatte nicht die Angewohnheit, Zwischenberechnungen detailliert darzustellen; es wird oft dem Leser überlassen, die Lücken zu füllen!

• Weinberg S. Schwerkraft und Kosmologie / Übers. aus dem Englischen V. M. Dubovik und E. A. Tagirov, Hrsg. Ja. A. Smorodinsky. Wolgograd: Plato, 2000. 696 S. ISBN 5-8010-0306-1.
  Steven Weinberg; Gravitation und Kosmologie, John Wiley & Sons (New York-1972), ISBN 0-471-92567-5. Ein sehr schönes Nachschlagewerk. Niveau - mindestens zweites Jahr.

• Misner C., Thorne K., Wheeler J. Schwere. M.: Mir, 1977. Band 1 Band 2 Band 3
  C. W. Misner, Kip S. Thorne und John A. Wheeler; Gravitation, Freeman & Co. (San Francisco-1973), ISBN 0-7167-0344-0. Ein weiteres Nachschlagewerk, das moderne geometrische Aspekte mit großer Klarheit entwickelt. Niveau - mindestens zweites Jahr.

• Wald, Robert M. Allgemeine Relativitätstheorie = Allgemeine Relativitätstheorie / trans. aus dem Englischen V. R. Gavrilov [usw.] Hrsg. I. L. Bukhbinder, S. V. Chervon. - M.: RUDN, 2008. - 693 S. - ISBN 9785209029649.

Das Buch führt auf moderne Weise in die Relativitätstheorie ein, die auch aktuelle Fortschritte (Singularitätstheoreme) und einige Quantenergebnisse in der Schwerkraft (Verdampfung von Schwarzen Löchern) enthält. Der Einführungsteil dieses Buches ist ab dem zweiten Jahr erhältlich.

• Ciufolini, I., Wheeler, J. A. Gravitation und Trägheit / Herausgegeben von Philip W. Anderson, Arthur S. Wightman, Sam B. Treiman. - Princeton: Princeton University Press, 1995. - 576 S. - (Princeton-Reihe in Physik). - ISBN 9780691033235.

Ein der Allgemeinen Relativitätstheorie gewidmetes Werk, das mit einer klassischen Einführung in sie beginnt und mit der Erforschung neuerer theoretischer Aspekte unter Berücksichtigung neuester experimenteller Ergebnisse fortfährt. Niveau - mindestens zweites Jahr.

• Will K. Theorie und Experiment in der Gravitationsphysik = Will, Clifford M. Theorie und Experiment in der Gravitationsphysik. Cambridge Univ. Press, 1981. ISBN 0-521-43973-6. / pro. aus dem Englischen. - M.: Energoatomizdat, 1985. - 296 S. Eine Monographie, die technische Aspekte der in der vorherigen Arbeit diskutierten Ergebnisse enthält. Niveau - mindestens zweites Jahr.

• Carroll, S. M. Raumzeit und Geometrie: Eine Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie. - Addison Wesley, 2004. - 513 S. - ISBN 9780805387322.

Moderne Einführung; Entwurfstext verfügbar auf ArXiv: „gr-qc/9712019“.

• Hawking S., Ellis J. Großräumige Struktur der Raumzeit M.: Mir, 1977.
  Stephen W. Hawking & Georges F.R. Ellis; Die großräumige Struktur der Raumzeit, Cambridge Monograph on Mathematical Physics, Cambridge University Press (1973), ISBN 0-521-09906-4. Ein Werk, das genau die Singularitätstheoreme darlegt, die Hawking und sein Lehrer Roger Penrose in den 1960er und 70er Jahren bewiesen haben. Niveau – dritter Kurs.

• Subramanischer Chandrasekhar. Mathematische Theorie der Schwarzen Löcher. In 2 Bänden = Die mathematische Theorie der Schwarzen Löcher / Übersetzung aus dem Englischen Ph.D. N. V. A. Beresina. Ed. D.F.M. N. D. A. Galtsova. - M.: Mir, 1986.

Die mathematische Theorie der Schwarzen Löcher vom berühmtesten theoretischen Astrophysiker Indiens. Niveau – dritter Kurs.

• Peebles, P.J.E. Prinzipien der physikalischen Kosmologie. - Princeton: Princeton University Press, 1993. - 736 S. - (Princeton-Reihe in Physik). - ISBN 978-0691019338.

Aktuelle Synthese der Kosmologie. Niveau - mindestens zweites Jahr.

• Einstein A. Das Wesen der Relativitätstheorie = Die Bedeutung der Relativitätstheorie. Vierte Auflage, einschließlich „Generalization of Gravitation Theory“ / Übersetzung aus dem Englischen von Y. A. Smorodinsky, A. I. Baz, L. D. Puzikov. - Übersetzung aus dem 4. amerikanischen. Hrsg. - M.: Ausländische Literatur, 1955. - 160 S.

Das Buch basiert auf vier Vorlesungen, die Einstein 1921 an der Princeton University hielt, und wird durch in den Folgejahren verfasste Anhänge ergänzt.

• Hermann Weil. Raum. Zeit. Gegenstand. Vorlesungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie. - M.: Verlag URSS für wissenschaftliche und pädagogische Literatur, 2004. 455 S.
  Hermann Weyl; Raum, Zeit, Materie, Dover Publications, Inc. (4. Auflage 1952), ISBN 0-486-60267-2. Ein Klassiker der theoretischen Physik, geschrieben von einem berühmten Mathematiker. Niveau - zweiter Kurs. (Eine französische Übersetzung dieses Werks wurde bereits veröffentlicht.)

• Hawking Stephen, Penrose Roger. Die Natur von Raum und Zeit = Die Natur von Raum und Zeit / Übersetzer: Lebedev V. G., Berkov A. V. - Amphora, 2012. - 171 S. - (Neues Eureka). - ISBN 978-5-367-00590-5, 978-5-3670-2289-6 Dieses Buch stellt die jüngsten Überlegungen beider Autoren vor, die versuchen, die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantentheorie in Einklang zu bringen. Obwohl es nur sehr wenige Gleichungen enthält, ist dieses Buch, das in einer universellen Sammlung veröffentlicht wurde, die theoretisch zugänglich sein sollte, vom Typ „Das Auge sieht, aber die Zähne sind taub“. Niveau – dritter Kurs.

Historische Aspekte

• Vizgin V. P. Relativistische Theorie der Schwerkraft (Ursprung und Entstehung, 1900-1915). M.: Nauka, 1981. - 352 S.

• Vizgin V. P. Einheitliche Theorien im 1. Drittel des 20. Jahrhunderts. M.: Nauka, 1985. - 304 S.

• Jean Eisenstädt; Einstein und die allgemeine Relativität – Die Wege der Raumzeit, CNRS-Ausgaben (2002), ISBN 2-271-05880-5. Eine tiefgreifende Geschichte von Einsteins Theorie, geschrieben von einem französischen Spezialisten.

• W. Perret und G.B. Jeffrey, trans.: Das Relativitätsprinzip: Eine Sammlung originaler Memoiren zur speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie, New York Dover (1923), ISBN.

• Pauli W. Relativitätstheorie. Ed. 2., rev. und zusätzlich Übers. mit ihm. - M.: Nauka, 1983. - 336 S.
  Wolfgang Pauli; Relativitätstheorie, Dover Publications, Inc. (1981), ISBN 0-486-64152-X. Dieses Buch ist eine Fundgrube an Informationen. Dies ist ein englischer Nachdruck eines Übersichtsartikels, der 1921 in deutscher Sprache für die Encyklopädie der Mathematischen Wissenschaften von einem jungen österreichischen Theoretiker, damals 21 Jahre alt, verfasst wurde, der in Göttingen bei Max Born studierte. Folgendes schreibt Born in einem Brief an Einstein vom 30. Dezember 1921: „Pauli ist ein erstaunlicher Mann für sein Alter – 21 Jahre alt; Er kann stolz auf seinen Artikel für die Enzyklopädie sein.

• Jammer, Max. Raumkonzepte: Die Geschichte der Raumtheorien in der Physik / Vorwort von Albert Einstein. - 3. Hrsg., erweitert. - Dover Publications, 1994. - 261 S. - (Dover-Bücher über Relativitätstheorie und verwandte Bereiche (Dover-Wissenschaftsbücher)). - ISBN 9780486271194.

Eine umfangreiche Geschichte des Raumbegriffs von der Antike bis zur Gegenwart.

• Boi, Luciano. Das mathematische Problem des Weltraums – Eine Frage der Intelligenz / Mit einem Vorwort von René Thom. - Illustrierte Ausgabe. - Berlin; New York: Springer-Verlag, 1995. - 526 S. - ISBN 3540589228.

Philosophische Geschichte des mathematischen Raumbegriffs in der Entwicklung der Geometrie von der euklidischen Geometrie zur modernen nichteuklidischen Geometrie, deren Riemannsche Version für die Formulierung der Allgemeinen Relativitätstheorie notwendig ist. Niveau – mindestens erster Kurs.

• Greenberg, M.J. Euklidische und nichteuklidische Geometrien: Entwicklung und Geschichte. - 4. Aufl. - New York: W. H. Freeman, 2008. - 512 S. - ISBN 9780716799481.

Ein Buch über Mathematik, das die Geschichte und Entwicklung nichteuklidischer Geometrien, hauptsächlich in zwei Dimensionen (Gaußsche, Bolyai- und Lobatschewski-Geometrien), darstellt. Zugänglich für eine „anständige, kultivierte Person“.

• Jean-Pierre Luminet & A. Grib (Hrsg.); Essays zur Kosmologie, Sammlung Source du savoir, Le Seuil (1997), ISBN 2-02-023284-7. Grundlegende Texte von Alexander Friedman und Georges Lemaître (von bis 1945), vom Verlag kommentiert.

• Poincaré, Henri. Wissenschaft und Hypothese = La Science et l "Hypothese / übersetzt aus der zweiten korrigierten französischen Ausgabe von A. V. Chernyavsky; herausgegeben und mit einem Vorwort von A. G. Genkel. - 2. Aufl. - M.: Librocom, 2010. - 240 S. - (Von das Erbe des weltphilosophischen Denkens..

Ein klassisches Werk der Wissenschaftsphilosophie im Taschenformat, geschrieben von einem großen Mathematiker. Enthält einige Überlegungen zum Weltraum sowie zu den großen Theorien der Physik.

Biografien von Einstein

• Hofman, B., Dukas, E. Albert Einsteins Schöpfer und Rebell = Albert Einsteins Schöpfer und Rebell / Trans. aus dem Englischen N. I. Voiskunskaya, I. S. Khorola unter der allgemeinen Leitung. Hrsg. Yu. A. Danilova,

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NEU A.F. Bogorodsky. Einsteins Feldgleichungen und ihre Anwendungen in der Astronomie. 1962 1896 S. djvu. 2,9 MB.
Das Buch enthält einen Überblick über die Hauptthemen der relativistischen Gravitationstheorie und ihre Anwendungen in der Astronomie. Es werden Lösungen von Feldgleichungen angegeben, die von astronomischem Interesse sein können. Das Kepler-Problem in der Relativitätstheorie wird eingehend untersucht, relativistische Störungen in der Bewegung künstlicher Erdsatelliten werden berücksichtigt und die Merkmale der Lichtausbreitung im Gravitationsfeld untersucht. Große Aufmerksamkeit wird den kosmologischen Anwendungen der Allgemeinen Relativitätstheorie gewidmet.
Das Buch richtet sich an Fachastronomen, Doktoranden und ältere Universitätsstudenten.

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M. Bowler. Schwerkraft und Relativität. 1979 218 Seiten. DJVU. 10,4 MB.
Das Buch ist eine pädagogische Monographie über die Allgemeine Relativitätstheorie und ihre experimentellen Grundlagen und ergänzt das Studium der Allgemeinen Physik. Trotz der Einfachheit des darin verwendeten mathematischen Apparats zeichnet es sich durch Genauigkeit und Konsistenz der Darstellung aus.
Das Buch richtet sich an ein breites Spektrum von Physiklesern – von Spezialisten der Allgemeinen Relativitätstheorie bis hin zu Lehrern, Doktoranden und Studenten der Fakultäten für Physik, Mathematik und Physik.

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Burke. Raum – Zeit, Geometrie, Kosmologie. 410 Seiten Größe 2,7 MB. DJV.
Ein von einem US-Wissenschaftler verfasstes Lehrbuch über spezielle und allgemeine Relativitätstheorie, das als einfache und dennoch moderne Einführung in die Schwerkraft und Kosmologie dient. Den geometrischen Aspekten der Theorie wird große Aufmerksamkeit geschenkt und die moderne Differentialgeometrie ist weit verbreitet. Konzipiert für Studierende der Fakultäten für Physik und Mathematik, Physiklehrer sowie Laien, die sich für moderne Probleme der Allgemeinen Relativitätstheorie und Kosmologie interessieren ...

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Bergmann. Das Geheimnis der Schwerkraft. 1969 217 Seiten, DJVU, 4,0 MB.
Aus dem Vorwort: Ich wollte die Relativitätstheorie als konstruktive Antwort auf alle Fragen vorstellen, die sich uns im Zusammenhang mit den bekannten Fakten zur Schwerkraft stellen. In den letzten Kapiteln des Buches wollte ich meine Gedanken darüber zum Ausdruck bringen, wie sich die Theorie in den kommenden Jahrzehnten entwickeln könnte. Physiker können die Zukunft nicht besser vorhersagen als Historiker, und ich bin mir vollkommen bewusst, dass es durchaus möglich ist, dass sich die Physik ganz anders entwickelt, als ich es mir vorstelle. Ich wollte betonen, dass selbst die „exakten Wissenschaften“ derzeit kein umfassendes Bild liefern können; Es besteht wenig Hoffnung, dass es in naher Zukunft umfassende Antworten geben wird. Aber auch wenn das Gesamtbild noch nicht klar ist, hindert uns das nicht daran, stetig voranzukommen und unser Verständnis der Natur zu erweitern. Im Gegenteil: Fortschritte auf dem Gebiet des Wissens. Da wir unseren Vorgängern nicht zugänglich waren, erweitern wir die greifbaren Grenzen unseres Wissens. Eine Tätigkeit, deren Erfolg den Menschen nicht schaden kann und bei der jeder Schritt vorwärts ein Triumph für die ganze Menschheit sein kann, kann niemanden gleichgültig lassen.
Das Buch richtet sich nicht an Spezialisten, sondern an diejenigen, die sich für dieses Gebiet der Physik interessieren.

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G. Weil. Raum, Zeit, Materie. 1996 480 Seiten. DJVU. 9,3 MB.
Diese Veröffentlichung ist die erste russische Übersetzung eines der Meisterwerke relativistischer Klassiker – der Vorlesungen des herausragenden deutschen Mathematikers G. Weyl über die allgemeine Relativitätstheorie. Die Übersetzung erfolgte ab der letzten, fünften Auflage von 1923. Dieses Buch ist bis heute eine der besten und tiefgreifendsten Darstellungen der Relativitätstheorie. Es verbindet auf organische Weise eine konzeptionelle Analyse der Grundlagen der Physik, einen strengen mathematischen Ansatz und eine nicht triviale philosophische und methodische Entwicklung des Problems von Raum und Zeit. Weyls Buch ist auch eine äußerst wertvolle Quelle zur Geschichte und Philosophie der theoretischen Physik des 20. Jahrhunderts.
Es richtet sich nicht nur an Mathematiker und Physiker, sondern auch an ein breites Spektrum von Lesern, die sich für die Probleme der Geschichte und Philosophie der exakten Naturwissenschaften interessieren, darunter Studenten, Doktoranden und Lehrer.

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S. Weinberg. Schwerkraft und Kosmologie. Prinzipien und Anwendungen der Allgemeinen Relativitätstheorie. 1975 696 S. PDF. 6,7 MB.
Das Buch des berühmten amerikanischen theoretischen Physikers S. Weinberg enthält eine Darstellung der Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie und der Gravitationstheorie, Fragen ihrer empirischen Überprüfung sowie einen kurzen Ausflug in die Entstehungsgeschichte dieser Theorien und ihre Verbindungen mit der Geometrie der Raumzeit. Die etabliertesten astrophysikalischen Anwendungen der Gravitationstheorie werden ausführlich vorgestellt. Es erfolgt eine kritische Analyse der wichtigsten kosmologischen Modelle und eine detaillierte Diskussion ihrer Übereinstimmung mit den Daten moderner astronomischer Beobachtungen. Das Buch enthält eine ausführliche und gut zusammengestellte Bibliographie, die dem Leser die Navigation in der modernen Literatur erleichtert.
Das Buch richtet sich an Forscher, Doktoranden, Studenten und Lehrer, die sich für die Probleme der Gravitation und Kosmologie interessieren.

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McVitty. Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie. 1961 283 Seiten. DJVU. 4,7 MB.
In einer kurzen Monographie von G. K. McVitty wird die allgemeine Relativitätstheorie im Zusammenhang mit der Kosmologie vorgestellt. In den ersten fünf Kapiteln des Buches untersucht der Autor den mathematischen Apparat der Theorie – die Tensorrechnung, stellt die spezielle Relativitätstheorie dar, leitet Einsteins Gleichungen ab und betrachtet die Schwarzschild-Metrik. In Kap. VI-VII befasst sich mit Annäherungen an Einsteins Gleichungen und stellt nebenbei Methoden zur Lösung von Problemen der klassischen Gasdynamik vor. Die Kapitel VIII-IX sind der Kosmologie selbst und dem Vergleich der Schlussfolgerungen der Theorie mit dem beobachteten Weltbild gewidmet.
Das Buch richtet sich an Studenten und Doktoranden, die sich mit der Allgemeinen Relativitätstheorie und ihrer Anwendung auf die Kosmologie vertraut machen möchten, und ist auch für Spezialisten – Astronomen und Physiker – von Interesse.

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Weber. Allgemeine Relativitätstheorie und Gravitationswellen. 1962 270 Seiten. DJVU, 13,2 MB.
Dieses vom berühmten amerikanischen Physiker Joseph Weber verfasste Buch widmet sich der allgemeinen Relativitätstheorie in ihrer gegenwärtigen Form und der modernen Gravitationstheorie. Der Autor legt prägnant, aber mit großer Klarheit die Grundprinzipien der Riemannschen Geometrie und Tensoranalyse dar. Anschließend werden die Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie und ihre Lösungen, die experimentellen Grundlagen der Gravitationstheorie und die Erhaltungssätze näher betrachtet. Im Mittelpunkt des Buches steht das aktuell drängende Problem der Gravitationswellen, dessen Abdeckung sowohl theoretischer als auch experimenteller Aspekte, aufbauend auf modernem Material, als eine der vollständigsten in der bestehenden Weltliteratur angesehen werden kann.
Der letzte Teil des Buches geht kurz auf Fragen der Kosmologie, der einheitlichen Feldtheorie, der Feldquantisierung usw. ein. Am Ende des Buches gibt es eine Reihe von Übungen, die dem Leser helfen sollen, eine tiefere Sicht auf die behandelten Themen zu entwickeln.
Am Ende des Buches haben die Herausgeber zwei Ergänzungen platziert: einen kleinen Artikel von Websra et al. über die Möglichkeiten des Nachweises von Gravitationswellen und eine Rezension des berühmten englischen Wissenschaftlers G. Vondi, der einer Analyse der Entwicklung der Gravitationswellen gewidmet ist Allgemeine Relativitätstheorie und eine Diskussion einer Reihe theoretischer Probleme auf dem Gebiet der Gravitations- und Gravitationswellentheorie.
Das Buch richtet sich an theoretische und experimentelle Physiker sowie Radiophysiker, die mit der Gravitationsforschung begonnen haben oder dies planen, und ist auch für Lehrer, Doktoranden und Studierende physikalischer Fachrichtungen interessant.

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Dirac. Allgemeine Relativitätstheorie. 32 Doppelseiten. Größe 473 KB. djvu.

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Dicke R. Gravitation und das Universum. 1972 102 Seiten DJVU, 1,2 MB.
Das Buch besteht aus drei Vorträgen des berühmten amerikanischen Theoretikers und Experimentators R. Dicke. Der erste Vortrag ist dem Eotvos-Experiment gewidmet (einem Experiment zur Prüfung der Äquivalenz von Gravitations- und Gravitationsmassen), das vom Autor mit viel größerer Genauigkeit wiederholt wird. Der zweite Vortrag ist einem Experiment zur Erkennung und Messung der Abplattung der Sonne und ihres Einflusses auf die Perihelbewegung der Planeten des Sonnensystems gewidmet. In der dritten Vorlesung werden die Probleme der relativistischen Kosmologie im Zusammenhang mit der Entwicklung des Universums aus dem ursprünglichen heißen Zustand erörtert.
Das von einem anerkannten und originellen Forscher verfasste Buch wird von Spezialisten auf dem Gebiet der Astronomie, Physik, Kosmologie und Geophysik sowie von vielen anderen Lesern mit Interesse gelesen: Studenten, Doktoranden, Lehrer, Philosophen und alle, die sich dafür interessieren Erfolge der modernen Wissenschaft.

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Sacharow. Gravitationswellen in Einsteins Gravitationstheorie. 1972 200 Seiten DJVU, 2,3 MB.
Das Buch ist ein Überblick über die Forschung zum Problem der Gravitationswellen in der Allgemeinen Relativitätstheorie. Den zentralen Platz darin nimmt die Darstellung mathematisch strenger Lösungsansätze für das Problem ein, vor allem Definitionen und Kriterien, die Gravitationswellenfelder von allen Gravitationsfeldern unterscheiden, die durch Lösungen von Einsteins Gleichungen gegeben sind. Einleitendes Kapitel 1 bietet einen Überblick über ungefähre Methoden zur Beschreibung von Gravitationswellen. Der mathematische Apparat, der notwendig ist, um die Frage nach strengen (im Allgemeinen kovarianten) Wellenkriterien zu stellen – das Cauchy-Problem für die Gravitationsgleichungen und die Klassifizierung von Petrovs Gravitationsfeldern – wird in den Kapiteln 2 und 3 vorgestellt. Die Kapitel 4-8 beschreiben das allgemein Bekannte Kovariante Kriterien für Gravitationswellen von Pirani, Bel, Likhnerovich, Zelmanov und anderen. Sie grenzen inhaltlich an Kapitel 12 an, das der chronometrisch invarianten Analyse von Gravitations-Trägheitswellen gewidmet ist. Kapitel 9 diskutiert die Theorie der Ausbreitung von Gravitationswellen und gibt ihre Klassifizierung nach der Art der Wellenfront (ebene und sphärische Wellen). Kapitel 10 betrachtet den Sonderfall von Räumen mit ebenen Gravitationswellen, nämlich Räume, die ein perfekt paralleles Vektorfeld zulassen. Kapitel 11 präsentiert Studien zum asymptotischen Verhalten von Wellengravitationsfeldern, die durch Inselverteilungen von Quellen erzeugt werden, und das letzte Kapitel 13 bietet einen kurzen Überblick über die Frage der experimentellen Detektion von Gravitationswellen und die wichtigsten bisher experimentell erzielten Ergebnisse.

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D.D. Ivanenko, P.I. Pronin, G.A. Sardanashvili GAUGE-THEORIE DER SCHWERKRAFT 1985. 144 Seiten. DJVU. 2,4 MB.
Es wird ein Eichansatz für die Theorie der Gravitationswechselwirkung vorgestellt, der den modernen mathematischen Apparat der Faserräume nutzt, der in der Gravitationstheorie und der Theorie der Eichfelder üblich ist. Im Rahmen dieses Ansatzes wird die Gravitationstheorie als Eichtheorie mit spontaner Symmetriebrechung, dem Higgs-Goldstone-Feld, in dem sich das Einstein-Gravitationsfeld befindet, behandelt. Die wichtigsten Eichmodelle der Gravitationstheorie werden analysiert. Eine Konsequenz der Eichtheorie der Schwerkraft ist die Verallgemeinerung der allgemeinen Relativitätstheorie auf die Schwerkrafttheorie mit Torsion, deren Quelle der Spin der Materie ist. Die Grundlagen der Theorie der Schwerkraft mit Torsion werden dargelegt und die Wechselwirkung klassischer und Quantenfelder der Materie mit dem Torsionsfeld betrachtet.
Das Buch richtet sich an ältere Studierende, Doktoranden und Forscher, die sich auf die Bereiche Feldtheorie, Gravitation und Elementarteilchen spezialisiert haben.

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Möller K. Relativitätstheorie. 2. Aufl. 1975 400 S. DJVU. 9,3 MB.
Das Buch ist eines der grundlegenden Werke zur theoretischen Physik. Es enthält die Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie und alle Teilgebiete der klassischen Physik im Rahmen der relativistischen Theorie: Punkt- und Medienmechanik, Elektrodynamik, Wellenfeldtheorie und Thermodynamik.
Der zweite Teil des Buches, der der Allgemeinen Relativitätstheorie gewidmet ist, legt die Grundlagen der Riemannschen Geometrie und Einsteins Gravitationstheorie dar. Berücksichtigt werden der Lagrange-Formalismus, Erhaltungssätze, kosmologische und astrophysikalische Probleme sowie experimentelle Begründungen der Allgemeinen Relativitätstheorie.
Das Buch ist mit großem pädagogischem Geschick geschrieben. Es wird zweifellos ein Nachschlagewerk für einen breiten Leserkreis werden.

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Misner, Thorne, Wheeler. Schwere. In 3 Bänden. 1973 djvu.
Band 1. 480 Seiten. 3,2 MB. 1973 Die in drei Bänden auf Russisch erschienene Monographie „Gravity“ der herausragenden amerikanischen Physiker C. Mizner, K. Thorne und J. Wheeler widmet sich der Darstellung der physikalischen Grundlagen, moderner mathematischer Apparate und der wichtigsten Errungenschaften von Einsteins Theorie Gravitation. Es vereint die Qualitäten eines Lehrbuchs zur Gravitationstheorie mit einem umfassenden Überblick über die Probleme der Gravitation und der Raum-Zeit-Theorie. Das Buch enthält eine Beschreibung der neuesten Methoden und der neuesten erzielten Ergebnisse.
Der erste Band enthält einen Überblick über die physikalischen Ideen, die der Gravitationstheorie, der speziellen Relativitätstheorie und der Theorie der gekrümmten Raumzeit zugrunde liegen.
Das Buch richtet sich an Studenten und Doktoranden von Universitäten sowie an Physiker. Die qualitative Seite der vorgestellten Themen ist einem möglichst breiten Leserkreis zugänglich.
Band 2. 527 S. 4,0 MB. 1977 Das Buch in russischer Übersetzung ist in drei Bände unterteilt. Der zweite Band enthält die Teile IV–VI der amerikanischen Ausgabe. Teil IV ist Einsteins geometrischer Gravitationstheorie gewidmet. Darin konzentrieren sich die Autoren auf die Grundprinzipien, ohne sich Lösungen für Einsteins Gleichungen zuzuwenden. In den Teilen V und VI werden Probleme der relativistischen Astrophysik und Kosmologie besprochen, zum Beispiel in Teil V - relativistische Sterne und in Teil VI - kosmologische Modelle eines anisotropen und inhomogenen Universums.
Band 3. 1977. 525 Seiten. PDF. 25,1 MB. Der dritte Band widmet sich physikalischen Phänomenen, bei denen die relativistischen Effekte der Schwerkraft eine entscheidende Rolle spielen. Alle spezifischen physikalischen Anwendungen von Einsteins Gravitationstheorie werden hier behandelt (mit Ausnahme der Kosmologie, die im vorherigen Band enthalten war). Die wichtigsten von der Theorie vorhergesagten Fakten sind die Existenz von Schwarzen Löchern und Gravitationswellen. Die Suche nach diesen Phänomenen wird derzeit mit verschiedenen Methoden aktiv betrieben. Die letzten beiden Teile dieses Bandes widmen sich der Analyse experimenteller Methoden zur Überprüfung der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Analyse ihrer möglichen theoretischen Verallgemeinerungen.
In diesem Band, wie auch in anderen Bänden, ist der Text in zwei Abschnitte unterteilt, die „zusammengemischt“ sind. Diese Kurse sind mit den großen Nummern 1 und 2 in den oberen Ecken der Seiten gekennzeichnet (im Inhaltsverzeichnis sind die Absätze von Kurs 1 links mit einer fetten Linie gekennzeichnet). Kurs 1 bietet eine systematische Darstellung, ohne ins Detail zu gehen; Kurs 2 behandelt einige Spezialthemen ausführlich.

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Mitskevich N.V., Efremov A.P., Nesterov A.I. Felddynamik in der Allgemeinen Relativitätstheorie: Bezugsrahmen. Naturschutzgesetze. Asymptotische Struktur. 1985 184 Seiten. DJVU. 2,6 MB.
Der Untersuchung und Beschreibung der dynamischen Eigenschaften gravitierender Systeme in der Allgemeinen Relativitätstheorie gewidmet. Es wird eine kritische Analyse der Erhaltungssätze dynamischer Größen gegeben, es werden verschiedene Methoden zur Bestimmung der Energie und des Impulses von Feldern als beobachtbare Größen betrachtet, abhängig von der Wahl des Bezugssystems des Beobachters in der gekrümmten Raumzeit, der gravitativ-elektromagnetischen Analogie, sowie die Beschreibung des Energieimpulses im kanonischen Formalismus.
Für Wissenschaftler: Physiker, Mathematiker.

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A.P. Rjabuschko. Die Bewegung von Körpern in der Allgemeinen Relativitätstheorie. 1979 240 S. DJVU. 3,3 MB.
Die Monographie präsentiert die wichtigsten bisher erzielten Ergebnisse zur Lösung des Problems der Bewegung von Körpern in der Relativitätstheorie. Das Buch enthält: eine detaillierte Ableitung der Bewegungsgleichungen in der Post-Newtonschen Näherung für Körpersysteme mit vergleichbaren Massen, elektrischen Ladungen, intrinsischen Drehimpulsen und Magnetfeldern; eine detaillierte Diskussion einer Reihe von gravitativen und elektromagnetischen relativistischen Effekten, die die Bewegung von Körpern begleiten, sowie Anwendungen von Einsteins Bewegungstheorie auf einige Fragen der Kosmogonie des Sonnensystems und auf die experimentelle Überprüfung der allgemeinen Relativitätstheorie.
Das Buch geht davon aus, dass der Leser mit den Grundlagen der Relativitätstheorie vertraut ist, und richtet sich an ein breites Spektrum von Wissenschaftlern, theoretischen Physikern, Experimentatoren, Doktoranden und Studenten, die an Problemen der Relativitätstheorie arbeiten oder daran interessiert sind.

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J. L. Singh. Allgemeine Relativitätstheorie. 1963 428 Seiten. DJVU. 4,4 MB..
In der wissenschaftlichen und pädagogischen Literatur zur Allgemeinen Relativitätstheorie nimmt Singhs Buch „Die Allgemeine Relativitätstheorie“ eine Sonderstellung ein, das sich durch einen einzigartigen Präsentationsstil des Materials, eine Herangehensweise an die Problemformulierung und den verwendeten mathematischen Apparat auszeichnet. Sein Erscheinungsbild spiegelt jene neuen Trends wider, die für den aktuellen Stand der Allgemeinen Relativitätstheorie charakteristisch sind – eine sorgfältigere Analyse der Grundlagen der Theorie, der Einsatz neuer Forschungsmethoden und die Formulierung spezifischer Probleme der Schwerkraft.
Bei der Durchführung verschiedener mathematischer Berechnungen weist der Autor jedes Mal auf die Fallstricke hin, die vermieden werden müssen und die aufgrund der Besonderheit des Relativismus manchmal bei der formalen Anwendung des mathematischen Apparats zu physikalisch falschen Schlussfolgerungen führen können.
Das Buch geht am ausführlichsten auf Fragen im Zusammenhang mit der Zeitmessung und der geometrischen Optik in der Allgemeinen Relativitätstheorie ein – Probleme, mit denen sich der Autor zuvor ausführlich befasst hat. Weniger detailliert, aber ebenso gründlich werden Fragen im Zusammenhang mit dem materiellen Kontinuum, den Erhaltungsgesetzen und dem Elektromagnetismus in der Allgemeinen Relativitätstheorie behandelt. Gleichzeitig erwägt der Autor die korrekte Formulierung des Cauchy-Problems. Was das Problem der Gravitationswellen betrifft, so ist dieser Abschnitt vorläufiger Natur, da die interessantesten Entwicklungen in dieser Richtung offenbar erst nach der Veröffentlichung des Buches auftraten und sich darin nicht widerspiegeln konnten, im Gegensatz dazu beispielsweise auf das gerade erschienene Buch Webers „Allgemeine Relativitätstheorie und Gravitationswellen“, in dem diesem Thema größte Aufmerksamkeit gewidmet wird.

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Siama D. Physikalische Prinzipien der Allgemeinen Relativitätstheorie. 1971 105 Seiten. DJVU. 1,6 MB.
Wie bewegen sich Sternenlichtstrahlen in der Nähe der Sonne? Was ist Gravitationsrotverschiebung? Warum weichen Planeten von den für sie nach Newtons Gravitationstheorie berechneten Bahnen ab?
All diese Fragen können nur mit der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein beantwortet werden. In diesem kleinen Buch skizzierte der berühmte englische Physiker D. Siama im Volksmund die physikalischen Grundlagen von Einsteins berühmter Theorie. Das Buch wird von jedem, der sich für Naturwissenschaften interessiert, auch von Gymnasiasten, mit Interesse gelesen.

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Singh J. Gespräche zur Relativitätstheorie. 1973 168 Seiten. DJVU. 1,6 MB.
J. Seaig ist weithin als herausragender Mathematiker, Mechaniker und Spezialist für die Relativitätstheorie bekannt. Dieses Buch ist sein erster und sehr erfolgreicher Versuch auf dem Gebiet der Popularisierung. Der Autor hat sich eine schwierige Aufgabe gestellt: Auf einhundertfünfzig Seiten kleinen Formats den Leser nicht nur mit dem Besonderen, sondern auch mit der Allgemeinen Relativitätstheorie und zunächst mit der Allgemeinen vertraut zu machen – der Ansatz an sich ist ungewöhnlich! Gleichzeitig nutzt J. Singh den mathematischen Apparat in minimalem Umfang. Beim Lesen eines Buches, das formal fast fiktiv, aber inhaltlich streng ist, ist es unmöglich, passiv oder gleichgültig zu bleiben: Sing, ein erfahrener und talentierter Geschichtenerzähler, der auch über einen großartigen Sinn für Humor verfügt, regt die Fantasie ständig mit scharfen Gedankengängen an , Paradoxien und Beweise „aus dem Absurden“, „erschüttert“ die Aufmerksamkeit mit unerwarteten Übergängen von der realen Welt zur Modellwelt und zurück. Das Buch ist interessant geschrieben. Ich empfehle zu lesen.

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Tolman R. Relativität, Thermodynamik und Kosmologie. 1974 521 S. djvu. 5,8 MB.
Der Autor definierte den Zweck des Buches wie folgt: „Dieses Buch hat drei Aufgaben: Die erste besteht darin, konsistent und ausreichend vollständig darzustellen, was in Einsteins Relativitätstheorie allgemein bekannt und allgemein anerkannt ist. Die zweite besteht darin, die Thermodynamik so zu verallgemeinern, dass sie es ist.“ im Einklang mit der speziellen sowie der allgemeinen Relativitätstheorie und schließlich die Verwendung relativistischer Mechanik und Thermodynamik zur Konstruktion und Interpretation kosmologischer Modelle.“

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Feynman, Moriniga, Wagner. Feynman hält Vorlesungen über die Schwerkraft. Größe 12,9 MB.

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Hawking, Israel. Allgemeine Relativitätstheorie. Eine Sammelmonographie, verfasst von einer Gruppe berühmter theoretischer Physiker der UdSSR, der USA und Großbritanniens (Artikelsammlung). 464 Seiten. DJVU. Größe 5,4 MB.

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Chriplowitsch I.B. Allgemeine Relativitätstheorie. Jahr 2001. 120 S. DJVU. 347 KB.
Das Buch untersucht die Grundlagen der Allgemeinen Relativitätstheorie sowie verschiedene Experimente und Experimente, die diese Theorie bestätigen.
Für Studierende physikalischer und mathematischer Hochschulen und Fachkräfte.

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Eddington. Raum, Zeit und Schwerkraft. 1923 220 Seiten. DJV, 3,5 MB.
Das Buch ist immer noch nützlich. In keinem Buch werden Sie eine derart detaillierte und qualitativ hochwertige Auseinandersetzung mit den behandelten Fragestellungen ohne tiefgründige Mathematik finden. Ich rate Ihnen, nachzuschauen.

Das Buch des herausragenden Physikers unserer Zeit, eines ausländischen Mitglieds der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, P. A. M. Dirac, ist eine Zusammenfassung der Vorlesungen, die an der Florida State University gehalten wurden. Der Autor gibt darin eine klare und prägnante Formulierung des mathematischen Apparats von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Einige Ergebnisse (insbesondere solche im Zusammenhang mit der Bewegung kontinuierlich verteilter Materie und Gravitationswellen) in diesem Buch wurden mit neuen Methoden erzielt, die zuvor noch nicht veröffentlicht wurden.
Konzipiert für Forscher, Doktoranden, Studenten und Lehrer, die sich für Gravitationsprobleme interessieren.

GEBOGENER RAUM.
Den zweidimensional gekrümmten Raum kann man sich leicht als Fläche im dreidimensionalen euklidischen Raum vorstellen. Ebenso kann man einen gekrümmten vierdimensionalen Raum in einem flachen Raum mit mehr Dimensionen behandeln. In diesem Fall wird der gekrümmte Raum als Riemannian bezeichnet. Ein kleiner Bereich des Riemannschen Raums liegt in der Nähe des flachen Raums.

Einstein ging davon aus, dass der physische Raum ein Raum genau dieser Art sei, und legte daher Manns Geometrie als Grundlage seiner Gravitationstheorie zugrunde.

Im gekrümmten Raum ist es unmöglich, ein geradliniges Koordinatensystem einzuführen. Wir müssen krummlinige Koordinaten des im Abschnitt besprochenen Typs verwenden. 3. Der Formalismus dieses Abschnitts kann vollständig auf den gekrümmten Raum angewendet werden, da alle dort besprochenen Gleichungen lokal sind und daher unempfindlich gegenüber Krümmungen sind.

Inhalt
Vorwort des Übersetzungsredakteurs
Vorwort des Autors
1. Spezielle Relativitätstheorie
2. Nicht orthogonale kartesische Koordinaten
3. Krummlinige Koordinaten
4. Nicht-Tensorgrößen
5. Gekrümmter Raum
6. Parallele Übertragung
7. Christoffel-Symbole
8. Geodätisch
9. Eigenschaft der Stationarität von Geodäten
10. Kovariante Differenzierung
11. Krümmungstensor
12. Kriterien für flache Flächen
13. Bianchi-Identitäten
14. Tensor Ricci
15. Einsteins Gravitationsgesetz
16. Newtonsche Näherung
17. Gravitationsrotverschiebung
18. Schwarzschild-Lösung
19. Schwarze Löcher
20. Tensordichten
21. Sätze von Gauß und Stokes
22. Harmonische Koordinaten
23. Elektromagnetisches Feld
24. Modifikation von Einsteins Gleichungen in Gegenwart von Materie
25. Tensor der Energie – Impuls der Materie
26. Variationsprinzip für die Schwerkraft
27. Aktion für kontinuierlich verteilte Materie
28. Aktion für das elektromagnetische Feld
29. Klage wegen angeklagter Angelegenheit
30. Variationsprinzip im allgemeinen Fall
31. Pseudotensor der Energie – Impuls des Gravitationsfeldes
32. Expliziter Ausdruck für Pseudotensor
33. Gravitationswellen
34. Polarisation von Gravitationswellen
35. Kosmologischer Begriff.

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