复旦大学广义相对论课程教学大纲.doc

复旦大学广义相对论课程教学大纲课程代码319.154.1编写时间2006年4 月课程名称广义相对论英文名称General Relativity学分数3周学时3任课教师*王斌开课院系*物理系预修课程理论物理基础课程课程性质： 请根据教学培养方案上的课程性质在以下4个栏目中选择。 综合教育课程 文理基础课程 专业必修课程 专业选修课程 教学目的：介绍广义相对论的基本物理知识及研究引力问题包括黑洞，宇宙学的基本研究方法。基本内容包括广义相对论的物理基础，黎曼空间的张量运算，爱因斯坦引力场方程和引力场能量表述，黑洞物理，宇宙学。 使学生理解广义相对论基本知识，能初步运用广义相对论研究黑洞和宇宙学的一些问题。教材和教学参考资料：作 者教材名称出版社出版年月 Misner,Thorne,Wheeler GravitationW.H.Freeman1973 S温伯格 引力论与宇宙论科学出版社 1980 Kolb, Turner The early universeAddison-Wesley 1990 刘辽，赵峥 广义相对论高等教育出版社 2004.2 梁灿彬，周彬 微分几何入门与广义相对论科学出版社 2006.1教学进度安排：第一周： 1. The Mathematics of Curved Spacetime 1.1 Tensor Algebra in Curved Spacetime 1.2 Parallel Transport, Covariant Derivative, Connection Coefficients 第二周： 1.3 Local Lorentz Frames: Mathematical Discussion 1.4 Geodesic Deviation and the Riemann Curvature Tensor第三周： 2. Einstein Equation 2.1 Equivalence Principle and Measurement of the “Gravitational Field”第四周： 2.2 Weak Gravitational Field 2.3 Machs Principle and the Origin of Inertia 2.4 Variational Principle第五周： 3. Gravitational Collapse and Black Hole3.1 Schwarzschild Geometry3.2 Gravitational Collapse 3.2.1 Birkhoffs Theorem 3.2.2 Exterior Geometry of a Collapsing Star 3.2.3 The Fate of a Man Who Falls into the Singularity at r=0第六周： 3.3 The Gravitational and Electromagnetic Fields of a Black Hole3.4 Mass, Angular Momentum, Charge, and Magnetic Moment第七周： 3.5 Equations of Motion for Test Particles第八周： 3.6 Black Hole Thermodynamics第九周： 3.6 Black Hole Thermodynamics第十周： 3.7 Perturbation around black hole solutions第十一周： 3.7 Perturbation around black hole solutions第十二周： 4. Cosmology4.1 The Homogeneity and Isotropy of the Universe4.2 The “Standard Model” of the Universe第十三周： 4.3 The inflationary universe第十四周： 4.4 Perturbations in the early universe第十五周： 4.5 Microwave Background Radiation第十六周： 4.6 Other Cosmological Theories4.7 Inhomogeneous Cosmologies第十七周： 4.8 Accelerating universe and the Dark Energy考核方式：学生练习，开卷考核。 教师教学、科研情况简介和主要社会兼职： 研究方向：引力论，宇宙