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M. P. Hobson

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General Relativity: An Introduction for Physicists Hardcover – Illustrated, 2 February 2006

by M. P. Hobson (Author), G. P. Efstathiou (Author), A. N. Lasenby (Author)

44

Edition: 1^st

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General Relativity: An Introduction for Physicists provides a clear mathematical introduction to Einstein's theory of general relativity. It presents a wide range of applications of the theory, concentrating on its physical consequences. After reviewing the basic concepts, the authors present a clear and intuitive discussion of the mathematical background, including the necessary tools of tensor calculus and differential geometry. These tools are then used to develop the topic of special relativity and to discuss electromagnetism in Minkowski spacetime. Gravitation as spacetime curvature is then introduced and the field equations of general relativity derived. After applying the theory to a wide range of physical situations, the book concludes with a brief discussion of classical field theory and the derivation of general relativity from a variational principle. Written for advanced undergraduate and graduate students, this approachable textbook contains over 300 exercises to illuminate and extend the discussion in the text.

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ISBN-10

0521829518
ISBN-13

978-0521829519
Edition

1st
Publisher

Cambridge University Press
Publication date

2 February 2006
Language

English
Dimensions

17.78 x 3.18 x 24.13 cm
Print length

592 pages
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Review

'… this book is a fine introduction and exposition of many of the theory's features. … A beautiful approach is taken: the authors show that a consistent theory of electromagnetism can be derived from the simple supposition that there is a force … I strongly recommend this book for a very wide range of readers. Advanced undergraduates will obtain a good first understanding of GR; postgraduates will find it a useful reference book, and will no doubt learn a great deal that they have not fully covered at undergraduate level. Researchers and lecturers will also find it an invaluable book, not only for recommending to students, but also for obtaining significant new insights themselves.' The Observatory

'What I enjoyed was the clarity. The text was erudite and thorough, and flowed beautifully.… It was clear that students, with diligent application, could work their own way through the text and benefit hugely from self discovery of this fascinating subject.' The Times Higher Education Supplement

'The book is well-written and easy to follow because it is essentially self-contained and every new concept is carefully motivated and justified. Exercises are given at the end of every chapter and numerous examples appear throughout the text.' General Relativity and Gravitation

Book Description

An advanced textbook providing a clear mathematical introduction to general relativity and its physical applications.

Product details

Publisher ‏ : ‎ Cambridge University Press; 1st edition (2 February 2006)
Language ‏ : ‎ English
Hardcover ‏ : ‎ 592 pages
ISBN-10 ‏ : ‎ 0521829518
ISBN-13 ‏ : ‎ 978-0521829519
Dimensions ‏ : ‎ 17.78 x 3.18 x 24.13 cm

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Yuri Cosmos

The best introduction to the extraordinary theory of genral relativity that I have read.

Reviewed in the United Kingdom on 4 February 2023

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A superb book. Everything is explained in the order required to get a full understanding of the extraordinary complexity of Einstein's theory of gravity. All of the relevant maths is reviewed before being used. It builds almost like a tense novel to reach the climax of the field equations of general relativity. The applications of the theory - black holes, cosmology etc are then covered in detail. Compared to other texts that I have worked through in the same genre I think that I can safely say that this is the best yet. Thoroughly recommended.

ANTONIO DONIZETE

Relatividade Geral passo a passo

Reviewed in Brazil on 25 July 2019

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O livro trás a famosa teoria de Albert Einstein passo a passo. Um excelente livro para quem deseja , de fato , " abraçar" o desenvolvimento técnico da teoria.
Parabéns ao autor pelo excelente trabalho.

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HARI OM PRAKASH

Must read book for beginners.

Reviewed in India on 23 November 2020

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Very easy & simple book to learn difficult topic like general relativity. It is the standard textbook for the students' of Cambridge University. Language & the presentation of concepts is very simple, easy & lucid.

Jonathan Hoffstadt

Great Book

Reviewed in the United States on 23 February 2014

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For someone wanting to get into the real workings of general relativity with only a background of multivariable and vector calculus, this is a perfect book. It's easy to read with a great method of introducing the material by showing you how to use it, then deriving it, which allows you to know the importance of why you are deriving it. Problems at the end of each chapter. The only problem is finding the solutions, which can be found by searching for courses that are using the textbook, and happen to post homework solutions.

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Pseudonym

Eine Einführung in die ART mit Weiterführung

Reviewed in Germany on 19 April 2014

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Das vorliegende Buch "General Relativity: An Introduction for Physicists" von Hobson et al. führt in gelungener, pädagogisch wertvoller Weise in die Allgemeine Relativitätstheorie ein.

Bevor ich zu diesem Buch kam, habe ich die Rebhan und Scheck zur Allgemeinen Relativitätstheorie gelesen. Scheck behandelt die Allgemeine Relativitätstheorie nur bis inkl. der Schwarzschild-Lösung, hat aber auch keinen separaten Band dazu geschrieben, Rebhan behandelt wesentlich mehr, bspw. Gravitationswellen, experimentelle Tests der ART, behandelt aber die Mathematik der ART in einigene Bereichen schon zu sehr auf die Physik zugeschnitten. Ferner ist die Darstellung deutlich auf Kosmologie und allgemein-relativistische Behandlungen von Sternen ausgerichtet (bereits im ART-Teil). Spezieller Geometrien der ART, wie z.B. die Kerr-Geometrie werden nicht behandelt, was aber für eine einführende ART-Vorlesung nicht weiter tragisch ist.

Hobson führt etwas sanfter in den mathematischen Formalismus der ART ein.

Zum Inhalt: Behandelt wird noch einmal die spezielle Relativitätstheorie, die mathematischen grundlagen der ART werden auf fast 100 Seiten behandelt (die Ausführlichkeit ist hier wirklich gut!), bevor die Feldgleichungen hergeleitet werden. Hierbei wird auf den üblichen Ansatz über das Hamilton'sche Prinzip erst einmal verzichtet. Das ist zwar ungewöhnlich, pädagogisch aber erst einmal wertvoll, und macht die ART so etwas zugänglicher (in meinen Augen). Ausführlich behandelt wird auch der Energie-Impuls-Tensor der Feldgleichungen, wobei die Spezialfälle Fluid, Perfektes Fluid, Staub deduktiv angeordnet sind.

Interessant sind v.a. die Geometrien, die behandelt werden - Schwarzschild, Kerr-Geometrie, Friedmann-Geometrie. Insbesondere die Darstellung zur Kerr-Geometrie ist die pädagogisch wertvollste, die ich in der mir zugänglichen Lehrbuch-Literatur gefunden habe: Zuerst wird eine generell axialsymmetrische, stationäre Metrik betrachtet und hinterher die Kerr-Geometrie eingeführt. Als ich zuerst die Darstellung zur Kerr-Geometrie in Padmanhaban gelesen habe, war ich hoffnungslos von der Komplexität der Metrik erschlagen, klarifiziert wurde dies erst durch Hobson.

Es schließen sich nach Friedmann zwei Kapitel über Kosmologie an, die durchaus den Abschluss einer kosmologisch orientierten ART-Vorlesung bilden könnten. In den Kapitel 17 und 18 werden dann metrische Störungen und Gravitationswellen behandelt. Diese Abschnitte gehören wirklich zu den verständlichsten darstellungen, die ich je gelesen habe.

Das letzte Kapitel behandelt dann den variationellen Zugang zu den Feldgleichungen. Das ist, wie schon erwähnt, ungewöhnlich, da dies meines Wissens nach der Standard-Zugang zur ART ist (vgl. d'Inverno, Carroll, Nakahara, Rebhan, nicht aber Scheck). Pädagogisch wertvoll ist es aber allemal, weil der Leser so schon mit den Standard-Rechnungen der ART vertraut geworden ist.

Erwähnenswert ist auch eine kurze Enführung in den Gravito-Elektromagnetismus, den ich so in keinem anderen eher einführenden ART-Buch gefunden habe.

Fazit: (i)Eine sehr sehr sehr sehr sehr sehr sehr sehr gute Einführung in die ART, die viele moderne, bzw., nicht-standard-Themen behandelt.(Ja, ich bin wirklich sehr angetan!)
(ii) Ich würde mich nicht wundern, wenn dieses Buch in Bälde als MTW 2.0 Light! - gelten würde.

Hilfreich wären z.T. noch mit abgedruckte Lösungen den Übungsaufgaben, die z.T. auch auf eine Literaturrecherche herauslaufen können - dadurch würde der pädagogische Nutzen dieses Buches nur noch verstärkt werden.

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