| 选课类别:基础 | 教学类型:理论课 |
| 课程类别:研究生课程 | 开课单位:天文学系 |
| 课程层次:硕士 | 学分:4.0 |
这门课程是研究生课程,前置需求是广义相对论。
这门课程的可以说是广义相对论2,主要讲广义相对论在天体物理中的应用:黑洞,吸积盘,引力波,致密星。
袁老师有自己手写的讲义,200多页,也有电子版,差不多是按照上面讲。
袁老师是一个比较实用主义的人,他的讲课风格脱离了那种你教我学的样子,可能是因为这门课程本身的专业性,袁老师经常会把自己做科研中用到的东西拿出来讲,确实课程中的一些东西就是袁老师发的文章里的。袁老师上课非常富有激情,也非常精彩。
学过广义相对论之后听这门课还是比较轻松的,因为我当时不是想搞这个方向,所以没有太花时间。如果真正想学好这门课,还是要把老师上课讲的东西自己下来推一推的。至于广义相对论中的推导。。。。。。呵呵哒!反正计算超级复杂。不过袁老师没有强迫我们去推,如果要是把这些东西都推一遍的话,课程量完爆科大第一神课----丁老怪的『计算物理』。。。如果不信的话,可以尝试算一算kerr时空的黎曼张量,如果你能一天算出来的话。
袁老师自己就是做黑洞的解析和半解析计算的,所以他的学术功底很深厚。而且他也是一个非常认真负责的老师,经常看到他晚上11点多还在办公室。
袁老师绝对是出了名了对学生好。袁老师自己很爱喝咖啡,我们上课的时候正是夏天,袁老师每次上课就带一瓶现磨的咖啡带过来,还带了奶和糖。赞赞赞赞!!!而且袁老师很爱和学生讨论问题,一般有问题邮件给他,就能约个时间去和他讨论问题(其实也可以直接去办公室找他,他也很热情,但是这样可能会打扰他工作,怪不好意思的。)
上过袁老师课的人都知道他的口头禅是『不要问我为什么』,其实这并不是不负责,是一些问题真的就没有答案,或者说就是凑出来的,物理不是数学,不是从某些公理就能推导出来的。比如:为什么最小作用量原理是对的?为什么爱因斯坦场方程就长那个样子?。。。。。。
这门课袁老师现在是按照最近出的那本书讲的。不得不说,老师的书真的有很多很多的小错误,上课一边讲课一边和大家一起找错(乐)。
由于一些个人原因,本人很遗憾没有听完所有的课程内容,但是听过的部分大多都是很舒服的。个人印象最深的大概是作业最密集的黑洞部分,尤其是两道关于黑洞时空零测地线的大作业,会很直观地让我理解黑洞吸积盘图像的计算和黑洞附近测地线的行为,这个靠看书本身是不好感觉到的。后面的章节,一方面袁老师可能没有时间,另一方面也不好布置作业,最后没什么作业。(不过袁老师有的时候会布置一些很恐怖的推导计算内容,我都是用MMA做的。。。)
成绩这一块,参与找书上的错误可以加一些分,然后就是作业和大作业,好好完成基本上没有问题。不过也可能是因为本学期的期末内容是——一次作业,大概是袁老师真的没啥时间布置了吧。。。
关于这门课的学习,如果你的GR理论很扎实,学起来会相对轻松,反之可能会在某些章节感到困难。具体内容大概是:
第一章是相对论的测量理论,可以很清晰地把观测结果和张量计算联系起来。
第二至四章是BH理论,Schwartzschild和Kerr的两种情况,重点基本放在零测地线行为上。这里作业比较密集,两个黑洞附近图像的计算大作业,个人感觉是比较有趣的。
第五章是致密星,主要是白矮星和中子星,同时涉及统计物理(β平衡)和引力理论,不过相对还是比较简略的,想进一步了解的移步秋季学期的致密星物理。
第六章是数值相对论基础,主要是带着大家推导3+1分解。初学者可能会感觉比较困难和困惑。建议关注3+1分解的目的和各个操作的投影意义,以及注意区分书上的三个h算符的意义(个人感觉,作为一系列的映射算子,三个h算符的上下指标的意义和可取值是不一样的,有的指标取1,2,3,有的是0,1,2,3)。个人认为这一段书上的记号有点混乱,建议多和老师交流。从这里开始老师讲得似乎变快了,作业也没有来得及布置。
第七章是QNM,本人听得比较迷糊,大概是球谐函数和群论不太好导致的。主要是讨论Schwartzschild时空下的扰动理论,把场方程最终写成球谐函数为基底的扰动量的方程。
第八章是吸积理论,主要大概是不同的吸积模型,包括不同类型物质的球对称吸积和盘吸积。这往后我没在场,因此不多评论。不过听说第九章的相对论火球理论讲得很快。
更详细的可以自己搞本书来参考。
总之,如果对强引力下的天体物理比较感兴趣的,很推荐来听袁老师的课。