時空與幾何：英文

本書旨在讓讀者清晰明瞭地學習廣義相對論。作者以通俗易懂且生動活潑的寫作風格，對廣義相對論做了全面現代式的介紹，包括彎曲時空中的量子場論。全書只需要很少的預備知識即可閱讀，所用的數學知識都是現用現講，減低了學習難度。
 
本書從平直時空的物理學（狹義相對論）開始講起，循序漸進深入學習微分幾何和愛因斯坦方程，後講到令人興奮的應用，如黑洞、引力輻射和宇宙學。
 
更具體地，書中章介紹狹義相對論和基本張量代數，並包含一個場論的簡要概述。緊接著的兩章引入流形和曲率，並介紹與之密切相關的物理知識，主要目標還是建立數學框架。第四章引入廣義相對論，並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，這些章節都貫穿有實驗結論的討論。附錄中則提供了大量的數學材料來幫助讀者理解正文，而且這些附錄大多本身也是獨立完整的。

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
 

肖恩·卡羅爾（Sean M. Carroll）是美國加州理工學院的理論物理學家，主要從事宇宙學、場論、量子力學和引力的研究。卡羅爾博士畢業于哈佛大學，曾在麻省理工學院、加州大學聖芭芭拉分校和芝加哥大學任教。
 
他是美國物理學會的傑出會士（APS Fellow），並曾被評為美國國家科學基金會的傑出講師（NSF Distinguished Lecturer），他獲得過古根海姆獎（Guggenheim Fellowship）和美國物理聯合會的安德魯·傑曼特獎（Andrew Gemant Award）等。
 
卡羅爾還熱衷於大眾科學傳播，他在TED及各種知名科普電視節目上做演說，經常在《紐約時報》《華爾街日報》《自然》《科學美國人》《新科學人》《天空與望遠鏡》等報刊上發表科普文章，並著有《從永恆到此刻》（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。