广义相对论是爱因斯坦关于引力和时空的理论. 一百余年前，爱因斯坦发展了引力的相对论性理论，颠覆了人们对于时间和空间的认识. 广义相对论被公认为是经典物理中优美的理论，既有深邃的物理思想，也有美妙的数学结构. 经过一百多年的发展，广义相对论被应用到物理学中的诸多领域，特别是在天体物理和宇宙学中发挥着核心的作用. 随着近年来对广义相对论所预言的引力波的直接观测，利用引力波研究各种天体物理和宇宙学问题将是物理学研究的重要方向。 本书基于微分几何的语言对广义相对论进行了深入浅出的介绍. 内容不仅包括狭义相对论、微分几何基础、爱因斯坦方程、球对称史瓦西时空、克尔时空、黑洞物理、线性化引力、引力波和宇宙学等传统广义相对论的基本知识，也包括了一些广义相对论的高级专题，如作用量原理、能量条件、雷乔杜里方程和黑洞的一般性讨论等. 本书适合作为物理学相关专业高年级本科生和研究生的教材，也可以供科研工作者参考.

陈斌 1992年毕业于中国科技大学近代物理系，1997年在中科院理论物理研究所获得理学博士学位，其后在日本、意大利等国从事博士后研究。2003年回国工作。2005年进入北京大学物理学院理论物理所工作，现为北京大学物理学院博雅教授、博士生导师。2008年获教育部新世纪人才计划支持，2013年获国家自然科学基金杰出青年基金支持。主要从事弦理论、量子场论和宇宙学的研究，发表论文120多篇。在北京大学物理学院讲授“广义相对论”“量子力学”“量子场论专题”“弦理论导论”等本科及研究生课程。

第一章狭义相对论 1.1 狭义相对论的几何诠释 1.2 狭义相对论中的运动学 1.3 观测者和观测 附录1.1 洛伦兹群的进一步介绍 习题 第二章狭义相对论中的张量运算 2.1 矢量 2.2 对偶矢量 2.3 张量 2.4 张量运算 2.5 狭义相对论中的理想流体 2.6 电动力学的协变形式 附录2.1 狭义相对论简史 习题 第三章引力与几何 3.1 牛顿引力与相对论原理的不相容性 3.2 弱等效原理(WEP) 3.3 爱因斯坦等效原理(EEP) 3.4 引力红移 3.5 全球定位系统(GPS) 中的相对论修正 3.6 引力与几何 习题 第四章弯曲时空基础|| 流形 4.1 流形 4.2 切空间和余切空间 4.3 张量 4.4 度规张量场 4.5 非坐标基 4.6 时间定向 4.7 张量密度 4.8 微分形式 习题 第五章联络与测地线 5.1 协变导数和仿射联络 5.2 平行移动 5.3 测地线 5.4 李导数 5.5 费米{沃克尔移动 5.6 匀加速观测者参考系 5.7 转动参考系 习题 第六章曲率 6.1 曲率张量 6.2 基灵矢量 6.3 最大对称空间 习题 第七章爱因斯坦方程 7.1 测地偏离和引潮力 7.2 爱因斯坦方程 7.3 弱场近似 7.4 等效原理回顾 7.5 爱因斯坦方程的一般性讨论 7.6 作用量原理 7.7 广义相对论的修改理论 7.8 能量条件 7.9 因果性 习题 第八章球对称史瓦西解 8.1 稳态和静态时空 8.2 伯克霍夫定理 8.3 史瓦西时空中的测地线 8.4 广义相对论的经典实验检验 8.5 测地进动 8.6 相对论性天体物理 习题 第九章史瓦西黑洞 9.1 史瓦西黑洞 9.2 最大延拓史瓦西时空 9.3 黑洞的形成 9.4 星体内部的球对称几何 9.5 带电球对称黑洞 9.6 黑洞的观测 习题 第十章克尔黑洞 10.2 引磁场的物理效应 10.3 克尔几何 10.4 黑洞热力学 习题 第十一章引力波 11.1 真空中的引力波 11.2 引力辐射 11.3 引力辐射的能动张量 11.4 引力辐射的能量损耗 11.5 引力波探测 附录11.1 共振探测器以及引力波的能量 习题 参考文献 名词索引