- 引力波物理学与天文学(理论实验和数据分析的介绍)/21世纪理论物理及其交叉学科前沿丛书
- - 作者：(加拿大)约利恩·D.E.克赖顿//沃伦·G.安德森|责编:刘凤娟//杨探|总主编:孙昌璞|译者:王炎
  - 出版社：科学
  - ISBN：9787030780720
  - 出版日期：2024/03/01
  - 页数：351
- 售价：55.2

内容大纲
本书是引力波领域国内外广泛使用的教材和参考书之一。本书回顾了引力波的理论基础广义相对论，介绍了引力波的传播及其物理性质，阐述了引力波的产生和波形的计算方法（包括四极矩公式、后牛顿近似、微扰法和数值相对论）。本书介绍了引力波天文学和宇宙学中的各类波源、引力波的探测原理和不同频段的探测器，以及探测器的数据分析中所涉及的数理统计学理论和方法。结束语部分展望了引力波天文学的前景及其重要意义。书中包含许多例题，以阐述正文中的特定知识点，或者补充额外的技术细节。大部分章节的末尾包含了一定量的习题以及简短的参考文献列表，以方便读者进一步加深所学内容。书末包含两个附录和一个中英文名词索引。
本书可作为物理和天文专业高年级本科生、研究生的引力波相关课程的教学用书；也可供从事引力物理、相对论天体物理、引力波探测等领域的科研人员参考。
作者介绍
目录
中文版序言
序言
例题列表
介绍
第1章  引言
  1.1  牛顿引力中的潮汐力
  1.2  相对论
第2章  广义相对论简要回顾
  2.1  微分几何
    2.1.1  坐标和距离
    2.1.2  矢量
    2.1.3  联络
    2.1.4  测地线
    2.1.5  曲率
    2.1.6  测地偏离
    2.1.7  里奇张量和爱因斯坦张量
  2.2  弱引力场中的低速运动
  2.3  能量-动量张量
    2.3.1  理想流体
    2.3.2  电磁学
  2.4  爱因斯坦场方程
  2.5  广义相对论的牛顿极限
    2.5.1  线性化引力
    2.5.2  牛顿极限
    2.5.3  高速运动
  2.6  习题
  参考文献
第3章  引力波
  3.1  引力波的描述
    3.1.1  引力波的传播
  3.2  引力波的物理性质
    3.2.1  引力波的效应
    3.2.2  引力波携带的能量
  3.3  引力辐射的产生
    3.3.1  远场和近场解
    3.3.2  引力辐射的光度
    3.3.3  辐射反作用
    3.3.4  引力辐射携带的角动量
  3.4  示范：转动的三轴椭球体
  3.5  示范：轨道双星系统
  3.6  习题
  参考文献
第4章  超越牛顿极限
  4.1  后牛顿理论
    4.1.1  点粒子系统
    4.1.2  两体后牛顿运动
    4.1.3  双星旋近的高阶后牛顿波形
  4.2  弯曲背景的扰动
    4.2.1  宇宙学时空中的引力波
    4.2.2  黑洞微扰

  4.3  数值相对论
    4.3.1  Arnowitt-Deser-Misner（ADM）形式
    4.3.2  坐标选择
    4.3.3  初始数据
    4.3.4  引力波的提取
    4.3.5  物质
    4.3.6  数值方法
  4.4  习题
  参考文献
第5章  引力辐射源
  5.1  连续引力波源
  5.2  引力波暴的源
    5.2.1  并合中的双星
    5.2.2  引力坍缩
    5.2.3  宇宙弦尖点暴
    5.2.4  其他暴发源
  5.3  随机引力波背景源
    5.3.1  宇宙学背景
    5.3.2  天体物理学背景
  5.4  习题
  参考文献
第6章  引力波探测器
  6.1  地基激光干涉仪探测器
    6.1.1  光学注释
    6.1.2  法布里-珀罗腔
    6.1.3  迈克耳孙干涉仪
    6.1.4  功率回收
    6.1.5  读出
    6.1.6  初始LIGO探测器的频率响应
    6.1.7  传感器噪声
    6.1.8  环境噪声源
    6.1.9  控制系统
    6.1.10  干涉仪探测器的引力波响应
    6.1.11  第二代地基干涉仪（及未来）
  6.2  空基探测器
    6.2.1  航天器追踪
    6.2.2  LISA
    6.2.3  十分之一赫兹实验
  6.3  脉冲星计时实验
  6.4  共振质量探测器
  6.5  习题
  参考文献
第7章  引力波数据分析
  7.1  随机过程
    7.1.1  功率谱
    7.1.2  高斯噪声
  7.2  最优探测统计量
    7.2.1  贝叶斯定理
    7.2.2  四匹配滤波器
    7.2.3  未知的匹配滤波器参数

    7.2.4  匹配滤波器的统计性质
    7.2.5  到达时间未知的匹配滤波器
    7.2.6  匹配滤波器的模板库
  7.3  参数估计
    7.3.1  测量精度
    7.3.2  参数估计中的系统误差
    7.3.3  置信区间
  7.4  建模不佳信号的探测统计量
  7.5  非高斯噪声探测
  7.6  引力波探测器网络
    7.6.1  同一地点且相互平行的探测器
    7.6.2  一般探测器网络
    7.6.3  探测器网络的时频过剩功率法
    7.6.4  引力波暴的空间定位
  7.7  连续波源的数据分析方法
    7.7.1  已知孤立脉冲星引力波的搜索
    7.7.2  未知脉冲星引力波的全天搜索
  7.8  引力波暴的数据分析方法
    7.8.1  致密双星并合源的搜索
    7.8.2  建模不佳的暴发源的搜索
  7.9  随机源的数据分析方法
    7.9.1  随机引力波点源
  7.10  习题
  参考文献
第8章  结束语：引力波天文学和天体物理学
  8.1  基础物理
  8.2  天体物理
  参考文献
附录A  引力波探测器数据
  A.1  引力波探测器台站数据
  A.2  理想化的初始LIGO模型
  参考文献
附录B  后牛顿双星旋近波形
  B.1  TaylorT1轨道演化
  B.2  TaylorT2轨道演化
  B.3  TaylorT3轨道演化
  B.4  TaylorT4轨道演化
  B.5  TaylorF2稳相
  参考文献
索引
译后记

内容大纲

作者介绍

目录

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