Libros para la relatividad general

Question

¿Cuáles son algunos buenos libros para aprender relatividad general?

Answer 1

Esta respuesta contiene algunos recursos adicionales que pueden ser útiles. Tenga en cuenta que las respuestas que se limitan a enumerar los recursos pero no proporcionan ningún detalle están totalmente desaconsejadas por la política del sitio sobre las preguntas de recomendación de recursos . Esta respuesta se deja aquí para contener enlaces adicionales que aún no tienen comentarios.

• Lillian Lieber: La teoría de la relatividad de Einstein.

• No hay nada mejor que un poco de Hobson .

• El Notas de clase de Geroch . Incluye notas sobre la relatividad general.

Answer 2

Me sorprende no haber visto La relatividad: Especial, General y Cosmológica por Wolfgang Rindler sugerido todavía. Estoy estudiando por mi cuenta la relatividad y he intentado empezar con bastantes de los libros mencionados anteriormente. Lo que diferencia a este libro es su énfasis en la física de la relatividad, así como las matemáticas. Los conceptos que en muchos otros libros de texto introductorios se dan por sentados se motivan aquí cuidadosamente (un buen ejemplo es la discusión de Rindler sobre por qué exactamente debemos modelar el espaciotiempo como una variedad pseudo-riemanniana de 4 dimensiones con firma minkowskiana).

Answer 3

Añadiendo dos más en la lista...

• Gravitación: Fundamentos y fronteras por T. Padmanabhan
• Introducción a la relatividad general y a la cosmología por J. Plebanski y A. Krasinski

Answer 4

Llego un poco tarde a la fiesta, pero creo que tengo algo que aportar.

La mayoría de los recursos que podría recomendar ya se han enumerado aquí, pero una fuente que no puedo dejar de recomendar es la colección de conferencias en vídeo del programa de máster del Instituto Perimeter de Física Teórica:

https://www.perimeterinstitute.ca/training/perimeter-scholars-international/psi-lectures

Las clases de Relatividad General no cambian en su mayoría de un año a otro, al igual que las clases de Física Gravitacional, pero es bueno que haya muchos años para elegir.

Las maravillosas conferencias de Neil Toruk se encuentran en la pestaña "Relatividad" de cada año, y proporcionan una buena base para el estudio de la RG.

Un enfoque más riguroso (que incluye el trabajo sobre la radiación de Hawking, los términos de frontera, las cuerdas cósmicas y el formalismo de Cartan) se trata en las excelentes conferencias de Ruth Gregory. Se encuentran en "Física Gravitacional" en la pestaña "revisión" de cualquier año.

Siempre me sorprende la poca gente que sabe que existen estas conferencias. Abarcan todo lo que un estudiante de posgrado principiante en física teórica necesitaría saber. No puedo hablar lo suficiente de ellas. El Instituto Perimeter ha dado realmente una joya que debería conocer más gente.

Espero que esto ayude.

Answer 5

Ya hay muchas respuestas que enumeran todos los libros conocidos de Relatividad General. Pero no es posible aprender un tema leyendo cientos de libros. Así que no daré una larga lista, más bien trataré de discutir qué libros leer y la razón para elegir ese libro.

Los textos de nivel avanzado están marcados con ( $^*$ ) y los textos aptos para el conocimiento conceptual están marcados con ( $^\dagger$ ).

• La teoría clásica de los campos (Landau y Lifshitz) $^\dagger$

Este es sin duda un texto clásico escrito por Landau, un gigante de la física teórica del siglo XX y un pensador original. La parte de la relatividad general no es muy detallada, pero da al lector una impresión de la forma de pensar de Landau. Las explicaciones son concisas pero elegantes. Es adecuado para los principiantes y aprender del texto de Landau tiene sus propias ventajas, sobre todo para los interesados en la investigación.

• Conferencias Feynman sobre Gravitación (Feynman) $^\dagger$

Este texto está basado en un curso que Feynman impartió en Caltech durante el año académico 1962-63. Feynman adoptó un enfoque no geométrico tradicional de la relatividad general, basado en los aspectos cuánticos subyacentes de la gravedad. Sin embargo, estas conferencias representan un registro útil de sus puntos de vista y sus ideas físicas sobre la gravedad y sus aplicaciones. Aunque no es adecuado como libro de texto, contiene algunos de los conceptos cruciales del tema que no se encuentran en ningún otro lugar. Sobre todo, se puede visualizar la forma de pensar de Feynman sobre la relatividad general.

• La gravedad: Una introducción a la relatividad general de Einstein (Hartle)

Un texto adecuado para los estudiantes de grado, en particular los que se inician en la relatividad general. Comienza con todo tipo de explicaciones basadas en conceptos newtonianos antes de discutir las ecuaciones de campo. Sin embargo, los tensores y las ideas geométricas sólo se introducen al final.

• Gravitación: Fundamentos y fronteras (Padmanabhan) $^\dagger$

Como sugiere el título, el texto se divide en dos partes. La parte "Fundamentos" incluye las ideas básicas de la relatividad especial y general, mientras que la parte "Fronteras" incluye temas avanzados como la QFT en el espaciotiempo curvo, la gravedad en dimensiones superiores, la gravedad emergente, etc. Este texto, bien escrito, sigue una buena pedagogía y es adecuado tanto para un curso básico como para uno avanzado. También hay algunas discusiones excelentes de ideas conceptuales que no se encuentran en otros lugares. Además, hay una rica colección de problemas que pretenden llenar el vacío existente entre el estudio de los libros de texto y la investigación.

• Relatividad general (Wald)

El texto de Wald es un clásico y, sin duda, uno de los más conocidos en materia de relatividad general, ya que es conciso, lúcido y matemáticamente riguroso. Comienza con conceptos básicos de geometría diferencial y luego explica la relatividad general utilizando el punto de vista geométrico. También incluye varios temas avanzados como los espinores, los campos cuánticos en el espaciotiempo curvo, etc. Sin embargo, podría no ser adecuado para los estudiantes de Física que no hayan hecho un curso de geometría diferencial.

• Un primer curso de relatividad general (Schutz)

Este es realmente un buen lugar para aprender la relatividad general. Este texto también comienza introduciendo la geometría diferencial, sin embargo las explicaciones son más extensas en comparación con Wald. También es un buen lugar para aprender el cálculo tensorial donde se pueden encontrar excelentes discusiones sobre la naturaleza geométrica de los tensores.

• La estructura a gran escala del espacio-tiempo (Hawking y Ellis) $^*$

Se trata de un texto de nivel avanzado y de un clásico no apto para cardíacos. Este texto conciso utiliza un punto de vista geométrico diferencial riguroso para explicar la relatividad general. El tema no se trata con gran profundidad, pero las explicaciones del fondo matemático son completas y originales. Sin duda, se trata de una joya y de una lectura obligada para aquellos que estén interesados en los detalles matemáticos de la relatividad general.

• Gravitación (Misner, Thorne y Wheeler) $^*$

MTW, La Biblia, El Gran Libro Negro o como quiera que se llame, éste no es realmente un libro de texto. Es uno de los textos más detallados, exhaustivos y completos que se han escrito sobre la relatividad general. Es una referencia imprescindible que todo el que trabaje en relatividad general debería tener consigo. Se dice que si se tiene alguna duda en el tema, entonces la respuesta debería estar disponible en MTW.

• Introducción a la relatividad de Einstein (d'Inverno)

Este texto está redactado de forma concisa y clara, y es adecuado para estudiantes universitarios. Presenta una selección de temas bien equilibrada pero autocontenida que sigue una buena pedagogía y, además, está llena de conocimientos físicos. Se incluye una gran cantidad de ilustraciones que hacen que la presentación sea excelente y bien legible.

• La teoría matemática de los agujeros negros (Chandrasekhar) $^*$

Este es un texto clásico y autorizado en el tema de los agujeros negros que tiene páginas y páginas de cálculos. Esta monografía es matemáticamente demasiado rigurosa y no es apta para los débiles de corazón. Este texto contiene la discusión más extensa sobre los agujeros negros. Sin embargo, el lector necesita dominar la tétrada y el formalismo de Newman-Penrose que se utiliza rigurosamente en el texto. En una sola palabra, ésta es una obra maestra.

• Relatividad, termodinámica y cosmología (Tolman) $^\dagger$

Aunque anticuado, se trata de un texto clásico en el campo de la relatividad general. Escrito de forma lógica y exhaustiva, la relatividad especial y general se discute con todo detalle, incluyendo sus extensiones a todos los dominios importantes de la física macroscópica. En todo el texto se utiliza el punto de vista físico en lugar del punto de vista matemático, lo que ayuda a enfatizar la naturaleza física de las suposiciones y conclusiones en lugar del rigor matemático. Este es uno de los mejores textos que presenta explicaciones conceptuales de la materia.