| 推薦のことば iii |
| 本シリーズの読者のみなさまへ iv |
| まえがき v |
| 第1章 特殊相対性理論への道 1 |
| 1.1 奇跡の年 1 |
| 1.2 特殊相対性理論前夜：相対性原理 3 |
| 1.3 特殊相対性理論前夜：光速度 6 |
| 第2章 特殊相対性理論の基本原理と時空図 13 |
| 2.1 相対性原理と光速度不変の原理 13 |
| 2.2 時空図と同時性 19 |
| 第3章 k計算法を用いた特殊相対性理論の解法 25 |
| 3.1 k計算法 25 |
| 3.2 時間の延び 27 |
| 3.3 時計のパラドックス 29 |
| 3.4 速度の和 32 |
| 3.5 ローレンツ変換 34 |
| 3.6 ローレンツ収縮 37 |
| 3.7 ドップラー効果 40 |
| 第4章 不変間隔とローレンツ変換 47 |
| 4.1 不変間隔 47 |
| 4.2 時間的，空間的 51 |
| 4.3 時間の延びと固有時間 52 |
| 4.4 ローレンツ変換 53 |
| 第5章 4元ベクトルと特殊相対論的運動論 61 |
| 5.1 ニュートン力学とベクトル，スカラー 61 |
| 5.2 ミンコフスキー時空と4元ベクトル，スカラー 64 |
| 5.3 運動方程式 72 |
| 5.4 4元運動量とエネルギー・質量の等価性 74 |
| 5.5 光子 78 |
| 第6章 粒子の運動 80 |
| 6.1 エネルギー・運動量保存則 80 |
| 6.2 原子核の結合エネルギー 81 |
| 6.3 粒子の崩壊 89 |
| 6.4 粒子の衝突 93 |
| 第7章 一般相対性理論 98 |
| 7.1 一般相対性理論への道 98 |
| 7.2 等価原理 100 |
| 7.3 一般相対性原理 104 |
| 第8章 一般相対性理論の効果 107 |
| 8.1 重力による時間の延び 107 |
| 8.2 重力による赤方偏移 110 |
| 8.3 重力による光の曲がり 112 |
| 第9章 テンソル解析 116 |
| 9.1 一般座標変換 116 |
| 9.2 スカラー・ベクトル・テンソル 118 |
| 9.3 微分 120 |
| 9.4 曲率 123 |
| 9.5 メトリック 124 |
| 9.6 測地線方程式 127 |
| 第10章 アインシュタイン方程式 134 |
| 10.1 場の方程式 134 |
| 10.2 エネルギー・運動量テンソル 137 |
| 10.3 一般相対性理論の重力場方程式 140 |
| 第11章 球対称時空 148 |
| 11.1 アインシュタイン方程式を解く 148 |
| 11.2 シュヴァルツシルト解 150 |
| 11.3 シュヴァルツシルト半径 155 |
| 11.4 シュヴァルツシルト解の性質 156 |
| 11.5 ブラックホール 162 |
| 第12章 一般相対性理論の検証 165 |
| 12.1 近日点移動 165 |
| 12.2 重力レンズ効果 173 |
| 12.3 重力による赤方偏位 179 |
| 12.4 重力による時間の遅れ 181 |
| 章末問題解答 185 |
