Inertia and gravitation : the fundamental nature and structure of space-time

این کتاب بر پدیده‌های اینرسی و گرانش تمرکز دارد، یکی از اهداف این است که نور جدیدی بر قوانین اساسی برهمکنش گرانشی و ماهیت و ساختارهای بنیادی فضازمان بیافریند. فصل 1 به یک تحلیل گسترده و تا حدی جدید از قانون اینرسی اختصاص دارد. ساختار ریاضی و هندسی زیربنایی فضازمان نیوتنی از دیدگاه چهار بعدی ارائه شده است و برخی از مشکلات و اختلافات تاریخی - به ویژه مفاهیم ذرات آزاد و خطوط مستقیم - به طور انتقادی تجزیه و تحلیل می شوند، در حالی که اتصالات به هندسه تصویری نیز بررسی می شوند. . بسط های نسبیتی قانون گرانش و پیامدهای جذاب آن در فصل 2 مورد مطالعه قرار گرفته است. این امر به دنبال آثار ویل، اهلرز، پیرانی و شیلد، با اتخاذ دیدگاهی از ساختار ترکیبی همسان و تصویری فضازمان به دست می آید. به طور خاص، نقد بنیادی ماخ از مفاهیم نیوتن از «فضای مطلق» و «زمان مطلق» انگیزه ای تعیین کننده برای توسعه نسبیت عام انیشتین بود، و اصل هم ارزی او دیدگاه جدیدی در مورد اینرسی ارائه کرد. در فصل 3 ساختار ریاضی بسیار ویژه معادلات میدان انیشتین تجزیه و تحلیل شده و برخی از پیش بینی های فیزیکی قابل توجه آنها ارائه شده است. با تجزیه و تحلیل انواع مختلف پدیده‌های کشش، فصل 4 بررسی می‌کند که تا چه اندازه اصل هم ارزی در نسبیت عام تحقق می‌یابد - سوالی که ارتباط نزدیکی با "نیروی جدید" مغناطیس گرانشی دارد، که از نظر تئوری توسط انیشتین و ترینگ پیش‌بینی شده بود، اما اخیراً به صورت تجربی مطرح شد. تایید شده است و بنابراین مورد توجه فعلی است.

This book focuses on the phenomena of inertia and gravitation, one objective being to shed some new light on the basic laws of gravitational interaction and the fundamental nature and structures of spacetime. Chapter 1 is devoted to an extensive, partly new analysis of the law of inertia. The underlying mathematical and geometrical structure of Newtonian spacetime is presented from a four-dimensional point of view, and some historical difficulties and controversies - in particular the concepts of free particles and straight lines - are critically analyzed, while connections to projective geometry are also explored. The relativistic extensions of the law of gravitation and its intriguing consequences are studied in Chapter 2. This is achieved, following the works of Weyl, Ehlers, Pirani and Schild, by adopting a point of view of the combined conformal and projective structure of spacetime. Specifically, Mach’s fundamental critique of Newton’s concepts of ‘absolute space’ and ‘absolute time’ was a decisive motivation for Einstein’s development of general relativity, and his equivalence principle provided a new perspective on inertia. In Chapter 3 the very special mathematical structure of Einstein’s field equations is analyzed, and some of their remarkable physical predictions are presented. By analyzing different types of dragging phenomena, Chapter 4 reviews to what extent the equivalence principle is realized in general relativity - a question intimately connected to the ‘new force’ of gravitomagnetism, which was theoretically predicted by Einstein and Thirring but which was only recently experimentally confirmed and is thus of current interest.