天文学における観測装置の進歩により重力レンズが発見され、重力波も直接検出された。これらを一般相対論の基礎を通して学ぶ。 第1章　一般相対性理論 1.1 ニュートン重力 1.2 ニュートン重力の破綻とローレンツ変換 1.3 特殊相対性理論 1.4 ストレスエネルギーテンソル 1.5 等価原理と時空の曲がり 1.6 曲がった時空のベクトルとテンソル 1.7 測地線方程式と共変微分 1.8 曲率テンソル 1.9 曲がった時空における光線束の伝播 1.10 アインシュタイン方程式 1.11 線形近似 第2章　観測的宇宙論 2.1 観測のまとめ 2.2 一様・等方宇宙モデル 2.3 宇宙論的パラメータ 2.4 距離と赤方偏移 2.5 非一様宇宙と観測量 第3章　重力レンズ 3.1 重力レンズの基礎 3.2 コンバージェンスとシア 3.3 レンズモデル 3.4 強い重力レンズとその応用 3.5 弱い重力レンズとその応用 第4章　重力波 4.1 重力波の伝播と偏極 4.2 重力場のストレス・エネルギー 4.3 重力波の発生 4.4 四重極公式 4.5 曲がった時空中の重力波の伝播 4.6 コンパクト星連星合体からの重力波 4.7 インフレーション起源の重力波 4.8 その他の重力波源 4.9 重力波天文学・物理学 4.10 重力波の検出方法：レーザー干渉計型重力波検出器 4.11 重力波の検出方法：パルサータイミング 4.12 重力波データ解析 付録A　摂動論におけるゲージ変換 付録B　フェルミ正規座標 付録C　問題解答例 参考文献