●前言
第1章 經典時空和相對論時空
1.1 經典力學
1.1.1 牛頓力學
牛頓定律
伽利略協變性
慣性力和絕對時空
1.1.2 分析力學
廣義坐標和位形空間
最小作用量原理
兩類背景空間
1.1.3 兩類物理定律
1.1.4 平直的背景時空和彎曲的位形空間
1.1.5 曲線運動源於空間彎曲嗎？
1.1.6 分析力學的廣義協變性
1.2 相對論
1.2.1 洛倫茲空間
洛倫茲協變性
洛倫茲空間是位形空間
經典時空觀被顛覆了嗎？
1.2.2 電磁場
1.2.3 如果電荷隻有一種符號
第2章 相對論引力
2.1 彎曲空間引力場方程
2.1.1 數學方案
2.1.2 等效原理與廣義協變
2.2 相對論引力的局域背景時空和位形空間
2.2.1 時空坐標與廣義坐標
2.2.2 動力學的兩種表述方式
2.2.3 黎曼如何認識彎曲空間
2.3 物理與幾何
2.3.1 兩種協變性
2.3.2 守恆律與對稱性
2.4 平直時空引力場方程
2.4.1 物理方案
2.4.2 如果存在斥力物質
2.4.3 線性化的愛因斯坦場方程
2.4.4 引力波
平直真空引力波方程
激光干涉探測引力波
彎曲時空產生和傳播引力波嗎？
2.4.5 兩個引力場方程
2.5 周培源-彭桓武時空觀
2.5.1 彎曲時空與運動的背景時空
2.5.2 水星近日點進動
牛頓軌道沒有進動
彎曲時空中也沒有進動
平直時空中纔有進動
彎曲時空無法解決進動問題
2.5.3 平直時空引力波
第3章 相對論宇宙學
3.1 局域和非局域物理
3.1.1 相對論引力的局域性
3.1.2 非局域的宇宙
3.2 標準宇宙模型
物質密度
宇宙學常數
R-W度規
理想流體
能量方程
動力學方程
標準宇宙模型的物理基礎
3.3 相對論宇宙學的困難
3.3.1 運動方程與牛頓宇宙學相同
3.3.2 兩個弗裡德曼方程相互矛盾
3.3.3 驅動宇宙的是引力還是壓力？
引力驅動
壓力驅動
3.3.4 違背能量守恆
宇宙學常數
能量方程
動力學方程
3.3.5 宇宙學常數不能使膨脹加速
3.3.6 等效原理不成立
第4章 均勻、各向同性和平直的宇宙
4.1 絕對運動與絕對時空
4.2 牛頓力學和牛頓宇宙學的困難
4.2.1 引力悖論和白夜悖論
紐曼-西利格悖論
奧柏斯悖論
4.2.2 奇性疑難
奇點
位能無限大
4.2.3 慣性繫疑難
4.3 引力中性的宇宙
4.3.1 哲學家的觀點
4.3.2 局域引力與非局域引力
第5章 熱平衡的宇宙
5.1 熱和非熱輻射
5.1.1 運動電荷的非熱電磁輻射
5.1.2 凝聚體的熱電磁輻射
5.1.3 運動質量的非熱引力輻射
5.1.4 宇宙的熱引力輻射
5.2 局域和非局域熱輻射
5.2.1 微波背景輻射黑體譜
5.2.2 沒有重子和光子的宇宙
5.2.3 引力的熱能化
5.3 暗宇宙的引力輻射
5.3.1 宇宙的熱平衡
局域熱輻射
非局域熱輻射
熱平衡和時間同步
5.3.2 凝聚態宇宙
5.3.3 光子和引力聲子
5.4 膨脹宇宙的能量轉換
5.4.1 實物和輻射
5.4.2 能量守恆
5.4.3 光子-聲子熱傳遞
5.5 熱力學中的熱質能疑難
5.5.1 問題
5.5.2 薛定諤問題
第6章 宇宙動力學
6.1 宇宙時空的對稱性
6.1.1 非洛倫茲的宇宙時空
6.1.2 伽利略協變、洛倫茲協變和“廣義協變”
6.1.3 宇宙時空的伽利略對稱性
6.2 中性真空動力學
6.2.1 膨脹宇宙的物理圖像
均勻各向同性繫統
膨脹宇宙
還原與湧現
6.2.2 能量方程和運動方程
能量方程
運動方程
6.2.3 無相變宇宙的膨脹
6.2.4 宇宙相變
朗道理論
昂薩格倒易關繫
6.2.5 中性凝聚宇宙的膨脹
6.2.6 宇宙臨界現像
6.3 局域和非局域運動
6.3.1 宇宙真空的膨脹
6.3.2 質點動力學
第7章 宇宙的起源
7.1 暴脹
7.2 相互作用和基本粒子的產生
7.2.1 宇宙學常數問題
7.2.2 大數定律
7.3 微波背景各向異性四極矩缺失
第8章 宇宙的構成
8.1 宇宙物質的組成
8.2 非局域擾動
8.3 暗物質
8.3.1 有暗物質粒子嗎？
8.3.2 暗物質暈熱力學
8.3.3 暗物質暈動力學
小尺度問題
宇宙的“邪惡軸”
8.4 暗能量
8.4.1 宇宙空洞
8.4.2 黑洞硬核
超新星爆發機制
脈衝星運動方向
黑洞噴流
第9章 物理學的基礎架構
9.1 時間與空間
9.1.1 慣性繫與平直時空
9.1.2 慣性力與反作用
9.2 老子宇宙論
9.2.1 泰勒斯與老子
西方的

本書通過分析經典力學和狹義相對論的基本概念和理論架構，指出彎曲的物理位形空間中的廣義坐標不是時空坐標；愛因斯坦的“彎曲時空”是一個束縛了基本物理學和宇宙學發展的錯誤假設，廣義相對論的場方程描述的隻是現像——引力場的彎曲，並不揭示新的引力規律，更不能用於描述均勻的宇宙；建立在廣義相對論基礎上的標準宇宙學，是一個不自洽的理論，存在諸多根本性的疑難。本書陳述了完整表述局域引力規律的引力場方程，以及符合宇宙學原理和物理學基本規律的引力中性宇宙模型。將宇宙視為被重力支配的單極世界是廣義相對論的世界觀。廣義相對論場方程的方法論類似於繪畫或處理大數據的機器智能，並不是探尋與表述普遍規律的科學方法。本書指出，隻有接受宇宙的多極性，並且回歸探索與表述自然規律的科學方法，纔能為基本物理學與宇宙學理論建立必需的基礎架構。 從事物理學和宇宙學研究的專業工作者，關注物理學和宇宙學發展的大學和中學師生等