本書旨在讓讀者清晰明了地學(xué)習(xí)廣義相對論。作者以通俗易懂且生動活潑的寫作風(fēng)格，對廣義相對論做了全面現(xiàn)代式的介紹，包括彎曲時(shí)空中的量子場論。全書只需要很少的預(yù)備知識即可閱讀，所用的數(shù)學(xué)知識都是現(xiàn)用現(xiàn)講，減低了學(xué)習(xí)難度。本書從平直時(shí)空的物理學(xué)（狹義相對論）開始講起，循序漸進(jìn)深入學(xué)習(xí)微分幾何和愛因斯坦方程，最后講到令人興奮的應(yīng)用，如黑洞、引力輻射和宇宙學(xué)。
更具體地，書中第一章介紹狹義相對論和基本張量代數(shù)，并包含一個(gè)場論的簡要概述。緊接著的兩章引入流形和曲率，并介紹與之密切相關(guān)的物理知識，主要目標(biāo)還是建立數(shù)學(xué)框架。第四章引入廣義相對論，并且給出一些擇一性定理的討論。緊接著的四章主要討論廣義相對論的三大主要用途：黑洞、擾動理論和引力波，以及宇宙學(xué)，這些章節(jié)都貫穿有實(shí)驗(yàn)結(jié)論的討論。附錄中則提供了大量的數(shù)學(xué)材料來幫助讀者理解正文，而且這些附錄大多本身也是獨(dú)立完整的。
·本書源自作者在麻省理工學(xué)院授課的講義，后在芝加哥大學(xué)和加州理工學(xué)院講授多年。
·此書也是北京大學(xué)物理系研究生廣義相對論的推薦教材和參考書，很適合入門學(xué)習(xí)。
肖恩·卡羅爾（Sean M. Carroll）是美國加州理工學(xué)院的理論物理學(xué)家，主要從事宇宙學(xué)、場論、量子力學(xué)和引力的研究。卡羅爾博士畢業(yè)于哈佛大學(xué)，曾在麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)圣芭芭拉分校和芝加哥大學(xué)任教。他是美國物理學(xué)會的杰出會士（APS Fellow），并曾被評為美國國家科學(xué)基金會的杰出講師（NSF Distinguished Lecturer），他獲得過古根海姆獎（Guggenheim Fellowship）和美國物理聯(lián)合會的安德魯·杰曼特獎（Andrew Gemant Award）等。卡羅爾還熱衷于大眾科學(xué)傳播，他在TED及各種知名科普電視節(jié)目上做演說，經(jīng)常在《紐約時(shí)報(bào)》《華爾街日報(bào)》《自然》《科學(xué)美國人》《新科學(xué)人》《天空與望遠(yuǎn)鏡》等報(bào)刊上發(fā)表科普文章，并著有《從永恒到此刻》（From Eternity to Here: The Quest for the Ultimate Theory of Time）、《尋找希格斯粒子》（The Particle at the End of the Universe: How the Hunt for the Higgs Boson Leads Us to the Edge of a New World）、《大圖景：論生命的起源、意義和宇宙本身》（The Big Picture: On the Origins of Life, Meaning, and the Universe Itself）、《隱藏的宇宙》（Something Deeply Hidden: Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime）等科普書。
Preface
1 - Special Relativity and Flat Spacetime
2 - Manifolds
3 - Curvature
4 - Gravitation
5 - The Schwarzschild Solution
6 - More General Black Holes
7 - Perturbation Theory and Gravitational Radiation
8 - Cosmology
9 - Quantum Field Theory in Curved Spacetime
APPENDIXES
Appendix A - Maps between Manifolds
Appendix B - Diffeomorphisms and Lie Derivatives
Appendix C - Submanifolds
Appendix D - Hypersurfaces
Appendix E - Stokes's Theorem
Appendix F - Geodesic Congruences
Appendix G - Conformal Transformations
Appendix H - Conformal Diagrams
Appendix I - The Parallel Propagator
Appendix J - Noncoordinate Bases
Bibliography
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