那個貨就是個天才。他的理論在當時是因為水星進動，總是和計算的有偏差。他特意研究了幾何，馬鞍幾何，球面幾何。最後得出的結論。這個結論是個猜想。不斷的被後人證實。當然這個猜想是不是完整，正確 ，沒人可以確定。最大的貢獻，論述了空間與時間，質量與能量。顛覆了人類的認識。接近宇宙終極答案。但最終極的答案是什麼？沒人知道。但最大的可能是，那個答案就在黑洞中！

相對論與牛頓力學有很大的不同。牛頓力學可以從實驗中很容易獲得，但是相對論則要難得多。相對論誕生之前，物理學已經建立起很多理論，諸如“牛頓力學”“麥克斯韋理論”等。麥克斯韋方程有一個小問題，那就是它給出的電磁波的傳播速度沒有設定參考系。彷彿只要是真空裡的光，而不管選擇任何參考系，光速都是一個常數。這就導致一個疑問，到底是麥克斯韋是對的，還是牛頓力學是對的。為了解釋這個現象，物理學家認為存在一種特殊物質，叫以太(ether)。它充斥在整個世界裡，而且它是靜止不動的。而麥克斯韋理論僅僅在物體相對於以太靜止的是時候才能成立。這就導致在當時有一個疑惑，如果以太存在，那麼運動的天體會不會拖曳以太呢？有一個天文觀測，叫光行差現象。這個現象很好理解，如果在雨天做過車，窗子上的水不是沿豎直方向滑下，而是斜向後方滑下。光行差現象與之類似。這個實驗在比較粗糙的觀測情況下，可以用牛頓力學解釋。但是這個解釋必須假設以太不被拖曳。這就導致以太的性質很詭異。第一，如果它存在，那麼不會與物質有作用；第二，以太如果存在，那麼它的模量會大得可怕(這一點力學會有討論)。這就使人懷疑，以太存不存在。後來邁克爾孫做了一個實驗，他是為了透過測量地球上光源發出的光在不同方向上速度的差異來測量地球的轉速。因為以太不會被地球帶動，所以它是一個良好的參考系。但是實驗結果卻不能給出地球的速度。後來洛倫茲等人認為存在一個可能的收縮，導致這個結果的。那就是物體在相對於以太運動的時候，在物體平行於運動方向上的線度會收縮。洛倫茲等人提出的收縮是在堅持以太存在的前提而創造出來的，而提出之後就遭到光學實驗的否定。因為洛倫茲的收縮是一種真實的收縮，那麼可以用光學材料來重複這個實驗。一些光學材料在形變之後，會出現雙折射(光學書會有介紹，這是因為材料存在非各向同性性，導致存在兩種折射率)。但是實驗沒有發現雙折射。

由此可以看出，在當時的實驗中，我們無法總結出新理論。如果實在現在，我們可以在大型強子對撞機直接獲得相對論的實驗證據，但是當時還不行。因此相對論不是實驗總結出來的，而是在新的思路下猜出來的。

愛因斯坦並沒有關心多少實驗，他是從麥克斯韋理論出發，直接假設光速不變以及相對論性原來(慣性系下物理規律保持性質不變)，然後藉助很簡單的數學推導就獲得了一個新的座標變換——這個變換一般稱為洛倫茲變換，其實洛倫茲對它貢獻不算太大，洛倫茲弄出來的那個變換是個不太好的變換，我們今天用的洛倫茲變換其實最早是伏特推出來(1887年)的。

這裡給出洛倫茲變換：

這種寫法就是當年愛因斯坦論文裡的寫法，其中c是真空光速，γ為

可以證明座標變換前後有一個不變數：

現代物理是倒著做的，從上面這個不變量出發，求出所有保其不變的座標變換。

【注意，這裡還存在另一個是很怪異的變換，它長得極像洛倫茲變換，但是係數有些區別，並且它要求粒子速度得大於光速：

這個變換也保持下面的量不變有些人認為，這個變換可能預言了快子(超光速粒子)。】

之後，愛因斯坦在論文裡介紹了洛倫茲變換會導致的各種現象(包括尺縮效應、鐘慢效應、速度變換等)，並解釋了之前實驗觀測的種種奇怪現象。接著，他又轉向電動力學，並指出如果要保持麥克斯韋理論在這種變換不變，就必須要求電磁場也要發生相應的變換。論文最後一部分是扼要地介紹關於光輻射和帶電粒子的動力學。

以上內容算是對百餘年前愛因斯坦寫的那篇論文的簡單概述，在論文開頭，愛因斯坦提了一個有趣的實驗，磁鐵和通電導線的相互作用，這個實驗是相對論最重要的實驗之一，因為它直接否定伽利略變換。在同年，愛因斯坦又寫了一篇論文，證明了質能關係：

下面開始問主問的另一個問題，廣義相對論。廣義相對論相比於狹義相對論，直接的實驗證據更難獲得。直到2015年(正好是廣義相對論誕生一百週年)，廣義相對論的預言才算全部被驗證。

廣義相對論是愛因斯坦在完成狹義相對論的工作之後，建立的關於引力的理論。建立這套理論的動機是愛因斯坦意識到狹義相對論的侷限性。狹義相對論需要再慣性系下才能使用，那麼對於一般情況又如何呢？另外，又如何去定義一個慣性系呢，最好的辦法是說“保持勻速直線運動”的參考系；但是又如何判斷參考系能否“勻速直線運動”呢，我們只能說“參考系是慣性系”，這是一個死迴圈。所以必須把慣性系的理論推廣到一般參考系。為此，愛因斯坦從1907年開始在長達八年時間裡一直研究一個新的理論。這裡面需要的數學工具和物理理論很深奧，一般需要學過分析力學和微分幾何才能比較好的理解。我簡單介紹一下。剛才說了一個不變數：

考察無窮短時間和無窮小空間距離的形式

兩邊開方，乘上粒子質量m並積分，然後求變分(分析力學的知識)，便可以推匯出整個狹義相對論動力學。我們看到，狹義相對論可以從這個式子裡直接給出，那麼要想推廣狹義相對論，就可以先推廣上面這個式子(推廣的那個式子又叫曲面的微分第一基本形式，可以簡直寫成一個二次型，相應的可以給出一個矩陣，它就是度規張量)。這是愛因斯坦在1913年的一篇論文裡所論述的。按照他的思路，可以給出粒子的運動方程，這個方程叫測地線方程(裡面涉及聯絡的概念，我就不寫出來了)。1915年，愛因斯坦寫了一篇論文《廣義相對論基礎》，系統闡述了廣義相對論。這裡面，他論述了測地線方程的重要性，並指出可以從測地線方程裡面的聯絡給出時空度規張量要滿足的微分方程。這個方程愛因斯坦稱之為“引力場方程”。但是可惜的是，愛因斯坦並沒有能較早地發現這一方程，德國數學家希爾伯特用一種更簡單的方法給出了這一方程的真空形式。這就是希爾伯特作用量。後來愛因斯坦在研究有物質場情況的引力場方程還寫了一個錯誤方程，不過他很快就發現了，並予以改正。一下就是著名的愛因斯坦場方程：

解釋一下，左邊第一項是裡奇曲率張量，第二項是度規張量乘上裡奇張量的縮並，右邊是物質場的能動張量。這裡採用幾何單位制，c=G=1。如果想知道更多關於廣義相對論的事情，首先要學好大學物理的基礎課，然後找一本廣義相對論的書學學就行。推薦讀MTW的大黑書《Gravitation》，雖然我只是翻過幾次，但是覺得還是很好的。另外是北師大梁燦彬老師的《微分幾何入門與廣義相對論》。這兩本書都比較囉嗦，但是有利於初學者讀。

水往低處流，而漲潮卻是水被吸上去。地球面對月球的一點產生漲潮，而背向月亮的地球的另一面也發生漲潮，這種引力作用普通大眾都能觀察到，在客觀事實面前，你如果用廣義相對論來解釋的通，我們心服口服，說的道理普通大眾都不明白，怎麼能信服你的道理。

理論需要聯絡實際，實際就像房屋的基礎，房屋失去基礎也就倒塌了。

這問題首先要專業人士寫幾本書來回答。相對論是猜想，不是發現，大量的科研實驗基礎上的推測。多種方法，高數是工具。如果現在發現磁單極子，就推翻電磁學？這是個在發展的前沿理論，不能用慣性思維，它沒有是或不是。

兩條基本假設

（1）相對性原理 所有慣性參考系都是等價的。物理定律在任何慣性系中的形式都一樣。也就是無法透過任何物理現象來察覺出所在慣性系有任何絕對的靜止或運動。

（2）光速不變原理 真空中的光束相對於任何慣性系的絕對值都為c，並且與光源的運動無關

1887年，邁克爾遜和莫雷就做了一個非常出名的實驗。由於地球不同季節的公轉速度不同，他們用兩束垂直且互相干涉的鐳射來測量由於公轉速度的變化導致的兩束鐳射光速的變化。這一變化將透過光線的干涉作用放大反映為光線干涉條紋的移動。

而實驗結果是，雖然根據理論計算干涉條紋應該移動大約0.4個條紋寬度，但實驗觀測到的上限僅為0.01個。邁克爾遜莫雷實驗沒有看到光速隨著參考系變化。

廣義相對論的兩個基本原理是：一，等效原理：慣性力場與引力場的動力學效應是區域性不可分辨的；二，廣義相對性原理：所有的物理定律在任何參考系中都取相同的形式。

相對性原理和光速不變是實驗得出的廣義相對論的兩個原理是假設但是不管是實驗得出的還是假設的用這些條件做為公理然後用數學方法推匯出的結論和實際觀測是吻合的

愛因斯坦的狹義和廣義相對論是怎麼發現的？看了你的提問，讓我想起了少年時讀的一本書，這本書題目是相對論原理。頭兩篇好像是愛因斯坦的論文，論文題目非常長，主要論述了運動的相對性，由此延伸到時間的相對性。中間許多篇是用通俗的語言說了些時間光速在運動中產生的許多有趣現象。最後一篇介紹愛因斯坦生平和相對論是如何產生的。實際上，愛因斯坦在上大學時就有了對時間空間運動相對性的思考和研究，大學畢業後，似乎就完成了相對論的初稿。同時把它作為求職的敲門磚。顯然，雖然愛因斯坦是個天才，但他這個理論在絕對時空觀統治的當時，簡直是天方夜譚。沒有辦法了，愛因斯坦只得求人才在一個非常不起眼的部門專利局，當了一個接受專利申請登記的工作，現在媒體介紹說是職員，實際就是一個閒雜臨時工。就這樣，愛因斯坦每天蹬著眼睛望著空蕩蕩的大廳，腦子裡卻思考著時空問題。可能，偉人總是在艱難時刻會遇到貴人相助。一位著名的數學家慧眼識珠，從愛因斯坦的論文中發現了思想的火花，但也發現，愛因斯坦的理論由於缺乏數學理論的支撐，就像一堆非常好的建築材料，沒有形成大廈。於是，這位數學家為愛因斯坦的論文完善了數學理論的驗算和證明，並把這篇論文推薦給一個著名的科學雜誌社。遺憾的是，這位數學家沒有署上自己的名字，可能是愛因斯坦的想法太奇特了，還是這位數學家沒有勇氣填上自己的名字。在這之後，愛因斯坦在完善自己的理論時，一直獲得了這位數學家的幫助，當這位數學家去世後，愛因斯坦雖然又提出了許多理論，可能是沒有新的數學家幫助，或是沒人理解，以及其它原因，臨終前，他把這些沒有面世的理論手稿付之一炬。記得有這樣一句話，偉人是站在巨人的肩膀上的。愛因斯坦就是站在一個數學家肩上的偉人。

牛頓發現萬有引力是蘋果啟發的，而愛因斯坦的相對論是對水星近日點進動的精確計算和愛因斯坦對四維空間的感知，打破了萬有引力，提出來引力不是物體產生的，是物體扭曲空間產生的引力，從而提出廣義相對論，在當時萬有引力深入人心的時候，普通人對四維空間的認知根本沒有，廣義相對論提出實在是太超前了，並且提出了七大預言，最後都被科學證實，我們才發現愛因斯坦實在是太厲害了，說愛因斯坦是外星人真的一點不為過。

早在16歲時,愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進的電磁波,他產生了一個想法,如果一個人以光的速度運動,他將看到一幅什麼樣的世界景象呢?他將看不到前進的光,只能看到在空間裡振盪著卻停滯不前的電磁場.這種事可能發生嗎?　

　與此相聯絡,他非常想探討與光波有關的所謂以太的問題.以太這個名詞源於希臘,用以代表組成天上物體的基本元素.17世紀,笛卡爾首次將它引入科學,作為傳播光的媒質.其後,惠更斯進一步發展了以太學說,認為荷載光波的媒介物是以太,它應該充滿包括真空在內的全部空間,並能滲透到通常的物質中.與惠更斯的看法不同,牛頓提出了光的微粒說.牛頓認為,發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流,粒子流衝擊視網膜就引起視覺.18世紀牛頓的微粒說佔了上風,然而到了19世紀,卻是波動說佔了絕對優勢,以太的學說也因此大大發展.當時的看法是,波的傳播要依賴於媒質,因為光可以在真空中傳播,傳播光波的媒質是充滿整個空間的以太,也叫光以太.與此同時,電磁學得到了蓬勃發展,經過麥克斯韋、赫茲等人的努力,形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學,並從理論與實踐上將光和電磁現象統一起來,認為光就是一定頻率範圍內的電磁波,從而將光的波動理論與電磁理論統一起來.以太不僅是光波的載體,也成了電磁場的載體.直到19世紀末,人們企圖尋找以太,然而從未在實驗中發現以太.　　

但是,電動力學遇到了一個重大的問題,就是與牛頓力學所遵從的相對性原理不一致.關於相對性原理的思想,早在伽利略和牛頓時期就已經有了.電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架,但在解釋運動物體的電磁過程時卻遇到了困難.按照麥克斯韋理論,真空中電磁波的速度,也就是光的速度是一個恆量,然而按照牛頓力學的速度加法原理,不同慣性系的光速不同,這就出現了一個問題：適用於力學的相對性原理是否適用於電磁學?例如,有兩輛汽車,一輛向你駛近,一輛駛離.你看到前一輛車的燈光向你靠近,後一輛車的燈光遠離.按照麥克斯韋的理論,這兩種光的速度相同,汽車的速度在其中不起作用.但根據伽利略理論,這兩項的測量結果不同.向你駛來的車將發出的光加速,即前車的光速=光速+車速；而駛離車的光速較慢,因為後車的光速=光速-車速.麥克斯韋與伽利略關於速度的說法明顯相悖.我們如何解決這一分歧呢?　　

19世紀理論物理學達到了巔峰狀態,但其中也隱含著巨大的危機.海王星的發現顯示出牛頓力學無比強大的理論威力,電磁學與力學的統一使物理學顯示出一種形式上的完整,並被譽為“一座莊嚴雄偉的建築體系和動人心絃的美麗的廟堂”.在人們的心目中,古典物理學已經達到了近乎完美的程度.德國著名的物理學家普朗克年輕時曾向他的老師表示要獻身於理論物理學,老師勸他說：“年輕人,物理學是一門已經完成了的科學,不會再有多大的發展了,將一生獻給這門學科,太可惜了.”　　愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人.在伯爾尼專利局的日子裡,愛因斯坦廣泛關注物理學界的前沿動態,在許多問題上深入思考,並形成了自己獨特的見解.在十年的探索過程中,愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論,特別是經過赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學.愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的,但是有一個問題使他不安,這就是絕對參照系以太的存在.他閱讀了許多著作發現,所有人試圖證明以太存在的試驗都是失敗的.經過研究愛因斯坦發現,除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外,以太在洛倫茲理論中已經沒有實際意義.於是他想到：以及絕對參照系是必要的嗎?電磁場一定要有荷載物嗎?　　

愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作,並從哲學中吸收思想營養,他相信世界的統一性和邏輯的一致性.相對性原理已經在力學中被廣泛證明,但在電動力學中卻無法成立,對於物理學這兩個理論體系在邏輯上的不一致,愛因斯坦提出了懷疑.他認為,相對論原理應該普遍成立,因此電磁理論對於各個慣性系應該具有同樣的形式,但在這裡出現了光速的問題.光速是不變的量還是可變的量,成為相對性原理是否普遍成立的首要問題.當時的物理學家一般都相信以太,也就是相信存在著絕對參照系,這是受到牛頓的絕對空間概念的影響.19世紀末,馬赫在所著的《發展中的力學》中,批判了牛頓的絕對時空觀,這給愛因斯坦留下了深刻的印象.

1905年5月的一天,愛因斯坦與一個朋友貝索討論這個已探索了十年的問題,貝索按照馬赫主義的觀點闡述了自己的看法,兩人討論了很久.突然,愛因斯坦領悟到了什麼,回到家經過反覆思考,終於想明白了問題.第二天,他又來到貝索家,說：謝謝你,我的問題解決了.原來愛因斯坦想清楚了一件事：時間沒有絕對的定義,時間與光訊號的速度有一種不可分割的聯絡.他找到了開鎖的鑰匙,經過五個星期的努力工作,愛因斯坦把狹義相對論呈現在人們面前.　　1905年6月30日,德國《物理學年鑑》接受了愛因斯坦的論文《論動體的電動力學》,在同年9月的該刊上發表.這篇論文是關於狹義相對論的第一篇文章,它包含了狹義相對論的基本思想和基本內容.狹義相對論所根據的是兩條原理：相對性原理和光速不變原理.愛因斯坦解決問題的出發點,是他堅信相對性原理.伽利略最早闡明過相對性原理的思想,但他沒有對時間和空間給出過明確的定義.牛頓建立力學體系時也講了相對性思想,但又定義了絕對空間、絕對時間和絕對運動,在這個問題上他是矛盾的.而愛因斯坦大大發展了相對性原理,在他看來,根本不存在絕對靜止的空間,同樣不存在絕對同一的時間,所有時間和空間都是和運動的物體聯絡在一起的.對於任何一個參照系和座標系,都只有屬於這個參照系和座標系的空間和時間.對於一切慣性系,運用該參照系的空間和時間所表達的物理規律,它們的形式都是相同的,這就是相對性原理,嚴格地說是狹義的相對性原理.在這篇文章中,愛因斯坦沒有多討論將光速不變作為基本原理的根據,他提出光速不變是一個大膽的假設,是從電磁理論和相對性原理的要求而提出來的.這篇文章是愛因斯坦多年來思考以太與電動力學問題的結果,他從同時的相對性這一點作為突破口,建立了全新的時間和空間理論,並在新的時空理論基礎上給動體的電動力學以完整的形式,以太不再是必要的,以太漂流是不存在的.　　

什麼是同時性的相對性?不同地方的兩個事件我們何以知道它是同時發生的呢?一般來說,我們會透過訊號來確認.為了得知異地事件的同時性我們就得知道訊號的傳遞速度,但如何沒出這一速度呢?我們必須測出兩地的空間距離以及訊號傳遞所需的時間,空間距離的測量很簡單,麻煩在於測量時間,我們必須假定兩地各有一隻已經對好了的鐘,從兩個鐘的讀數可以知道訊號傳播的時間.但我們如何知道異地的鐘對好了呢?答案是還需要一種訊號.這個訊號能否將鍾對好?如果按照先前的思路,它又需要一種新訊號,這樣無窮後退,異地的同時性實際上無法確認.不過有一點是明確的,同時性必與一種訊號相聯絡,否則我們說這兩件事同時發生是沒有意義的.　　

光訊號可能是用來對時鐘最合適的訊號,但光速不是無限大,這樣就產生一個新奇的結論,對於靜止的觀察者同時的兩件事,對於運動的觀察者就不是同時的.我們設想一個高速執行的列車,它的速度接近光速.列車透過站臺時,甲站在站臺上,有兩道閃電在甲眼前閃過,一道在火車前端,一道在後端,並在火車兩端及平臺的相應部位留下痕跡,透過測量,甲與列車兩端的間距相等,得出的結論是,甲是同時看到兩道閃電的.因此對甲來說,收到的兩個光訊號在同一時間間隔內傳播同樣的距離,並同時到達他所在位置,這兩起事件必然在同一時間發生,它們是同時的.但對於在列車內部正中央的乙,情況則不同,因為乙與高速執行的列車一同運動,因此他會先截取向著他傳播的前端訊號,然後收到從後端傳來的光訊號.對乙來說,這兩起事件是不同時的.也就是說,同時性不是絕對的,而取決於觀察者的運動狀態.這一結論否定了牛頓力學中引以為基礎的絕對時間和絕對空間框架.　　相對論認為,光速在所有慣性參考系中不變,它是物體運動的最大速度.由於相對論效應,運動物體的長度會變短,運動物體的時間膨脹.但由於日常生活中所遇到的問題,運動速度都是很低的（與光速相比）,看不出相對論效應.　

　愛因斯坦在時空觀的徹底變革的基礎上建立了相對論力學,指出質量隨著速度的增加而增加,當速度接近光速時,質量趨於無窮大.他並且給出了著名的質能關係式：E=mc2,質能關係式對後來發展的原子能事業起到了指導作用.　　廣義相對論的建立　　

1905年,愛因斯坦發表了關於狹義相對論的第一篇文章後,並沒有立即引起很大的反響.但是德國物理學的權威人士普朗克注意到了他的文章,認為愛因斯坦的工作可以與哥白尼相媲美,正是由於普朗克的推動,相對論很快成為人們研究和討論的課題,愛因斯坦也受到了學術界的注意.　　1907年,愛因斯坦聽從友人的建議,提交了那篇著名的論文申請聯邦工業大學的編外講師職位,但得到的答覆是論文無法理解.雖然在德國物理學界愛因斯坦已經很有名氣,但在瑞士,他卻得不到一個大學的教職,許多有名望的人開始為他鳴不平,1908年,愛因斯坦終於得到了編外講師的職位,並在第二年當上了副教授.1912年,愛因斯坦當上了教授,1913年,應普朗克之邀擔任新成立的威廉皇帝物理研究所所長和柏林大學教授.　　

在此期間,愛因斯坦在考慮將已經建立的相對論推廣,對於他來說,有兩個問題使他不安.第一個是引力問題,狹義相對論對於力學、熱力學和電動力學的物理規律是正確的,但是它不能解釋引力問題.牛頓的引力理論是超距的,兩個物體之間的引力作用在瞬間傳遞,即以無窮大的速度傳遞,這與相對論依據的場的觀點和極限的光速衝突.第二個是非慣性系問題,狹義相對論與以前的物理學規律一樣,都只適用於慣性系.但事實上卻很難找到真正的慣性系.從邏輯上說,一切自然規律不應該侷限於慣性系,必須考慮非慣性系.狹義相對論很難解釋所謂的雙生了佯謬,該佯謬說的是,有一對孿生兄弟,哥在宇宙飛船上以接近光速的速度做宇宙航行,根據相對論效應,高速運動的時鐘變慢,等哥哥回來,弟弟已經變得很老了,因為地球上已經經歷了幾十年.而按照相對性原理,飛船相對於地球高速運動,地球相對於飛船也高速運動,弟弟看哥哥變年輕了,哥哥看弟弟也應該年輕了.這個問題簡直沒法回答.實際上,狹義相對論只處理勻速直線運動,而哥哥要回來必須經過一個變速運動過程,這是相對論無法處理的.正在人們忙於理解相對狹義相對論時,愛因斯坦正在接受完成廣義相對論.　　

1907年,愛因斯坦撰寫了關於狹義相對論的長篇文章《關於相對性原理和由此得出的結論》,在這篇文章中愛因斯坦第一次提到了等效原理,此後,愛因斯坦關於等效原理的思想又不斷髮展.他以慣性質量和引力質量成正比的自然規律作為等效原理的根據,提出在無限小的體積中均勻的引力場完全可以代替加速運動的參照系.愛因斯坦並且提出了封閉箱的說法：在一封閉箱中的觀察者,不管用什麼方法也無法確定他究竟是靜止於一個引力場中,還是處在沒有引力場卻在作加速運動的空間中,這是解釋等效原理最常用的說法,而慣性質量與引力質量相等是等效原理一個自然的推論.　　1915年11月,愛因斯坦先後向普魯士科學院提交了四篇論文,在這四篇論文中,他提出了新的看法,證明了水星近日點的進動,並給出了正確的引力場方程.至此,廣義相對論的基本問題都解決了,廣義相對論誕生了.1916年,愛因斯坦完成了長篇論文《廣義相對論的基礎》,在這篇文章中,愛因斯坦首先將以前適用於慣性系的相對論稱為狹義相對論,將只對於慣性系物理規律同樣成立的原理稱為狹義相對性原理,並進一步表述了廣義相對性原理：物理學的定律必須對於無論哪種方式運動著的參照系都成立.　　

愛因斯坦的廣義相對論認為,由於有物質的存在,空間和時間會發生彎曲,而引力場實際上是一個彎曲的時空.愛因斯坦用太陽引力使空間彎曲的理論,很好地解釋了水星近日點進動中一直無法解釋的43秒.廣義相對論的第二大預言是引力紅移,即在強引力場中光譜向紅端移動,20年代,天文學家在天文觀測中證實了這一點.廣義相對論的第三大預言是引力場使光線偏轉,.最靠近地球的大引力場是太陽引力場,愛因斯坦預言,遙遠的星光如果掠過太陽表面將會發生一點七秒的偏轉.1919年,在英國天文學家愛丁頓的鼓動下,英國派出了兩支遠征隊分赴兩地觀察日全食,經過認真的研究得出最後的結論是：星光在太陽附近的確發生了一點七秒的偏轉.英國皇家學會和皇家天文學會正式宣讀了觀測報告,確認廣義相對論的結論是正確的.會上,著名物理學家、皇家學會會長湯姆孫說：“這是自從牛頓時代以來所取得的關於萬有引力理論的最重大的成果”,“愛因斯坦的相對論是人類思想最偉大的成果之一”.愛因斯坦成了新聞人物,他在1916年寫了一本通俗介紹相對認的書《狹義相對論與廣義相對論淺說》,到1922年已經再版了40次,還被譯成了十幾種文字,廣為流傳.　　

相對論的意義　　狹義相對論和廣義相對論建立以來,已經過去了很長時間,它經受住了實踐和歷史的考驗,是人們普遍承認的真理.相對論對於現代物理學的發展和現代人類思相的發展都有巨大的影響.　　相對論從邏輯思想上統一了經典物理學,使經典物理學成為一個完美的科學體系.狹義相對論在狹義相對性原理的基礎上統一了牛頓力學和麥克斯韋電動力學兩個體系,指出它們都服從狹義相對性原理,都是對洛倫茲變換協變的,牛頓力學只不過是物體在低速運動下很好的近似規律.廣義相對論又在廣義協變的基礎上,透過等效原理,建立了局域慣性長與普遍參照系數之間的關係,得到了所有物理規律的廣義協變形式,並建立了廣義協變的引力理論,而牛頓引力理論只是它的一級近似.這就從根本上解決了以前物理學只限於慣性系數的問題,從邏輯上得到了合理的安排.相對論嚴格地考察了時間、空間、物質和運動這些物理學的基本概念,給出了科學而系統的時空觀和物質觀,從而使物理學在邏輯上成為完美的科學體系.　

　狹義相對論給出了物體在高速運動下的運動規律,並提示了質量與能量相當,給出了質能關係式.這兩項成果對低速運動的宏觀物體並不明顯,但在研究微觀粒子時卻顯示了極端的重要性.因為微觀粒子的運動速度一般都比較快,有的接近甚至達到光速,所以粒子的物理學離不開相對論.質能關係式不僅為量子理論的建立和發展創造了必要的條件,而且為原子核物理學的發展和應用提供了根據.　　廣義相對論建立了完善的引力理論,而引力理論主要涉及的是天體.到現在,相對論宇宙學進一步發展,而引力波物理、緻密天體物理和黑洞物理這些屬於相對論天體物理學的分支學科都有一定的進展,吸引了許多科學家進行研究.　　一位法國物理學家曾經這樣評價愛因斯坦：“在我們這一時代的物理學家中,愛因斯坦將位於最前列.他現在是、將來也還是人類宇宙中最有光輝的巨星之一”,“按照我的看法,他也許比牛頓更偉大,因為他對於科學的貢獻,更加深入地進入了人類思想基本要領的結構中.”

牛頓研究的主要方向是靜態力學等，而愛因斯坦研究的主要方向是動態力學等。後者把靜態無法解決的力學問題解決了。所以，都是很了不起的人類科學家。

宇宙中很多理論都是存在的，只是還沒有被人類發現而已。。當科技到達一定水平。一些理論自然會被發現的。。

靠實驗（前人的幾個實驗）和物理思維（這個是重點）以及數學推導。

①狹義相對論：從光速不變和狹義相對論性原理出發，進過了數學推導，直接給出了洛倫茲變換以及尺縮鐘慢，質量增加，速度變換公式，還有質能方程。

而光速不變則是從邁克爾遜莫雷實驗得出來的，因為從各種方向上測量光速，結果沒有發現絲毫不同，於是愛因斯坦就直接將其作為公理使用。認為光在任意慣性參考下中都是恆定數值。

而狹義相對論性原理，則是在伽利略相對性原理的升級版，原本是指任意慣性系下力學定律都有相同的數學形式，升級後變成了任意自然定律在任意慣性參考系下都是保持原本的數學形式。

②廣義相對論：從等效原理和廣義相對性原理出發，然後又學習了黎曼幾何，之後才順暢的把廣義相對論給生產出來。

而等效原理是指，引力質量和慣性質量是相同的，可以不作區分，在任意運動方程中，都可以透過選取參考系，將引力項去除。這一點可以說是愛因斯坦最偉大的思想實驗，同時也是廣義相對論的核心。

對於廣義相對性原理，是狹義相對性原理的再升級版，它認為任意的自然定律，都可以在任意參考系下獲得數學形式上的協變統一。

然後愛因斯坦在學習了黎曼幾何之後，總共花了10年的時間，將廣義相對論建立了起來。

不要考慮他的原則，在原基礎上以它的發展規律才能形成，如同階梯應該理解，社會發展，宇宙發展，都是相同的關係，愛因斯坦他的相對論對我們物理誰家都有一定的觸發的狀況，在他的基礎上我們才找出真正的原則，當然還在繼續，我也發現了不少，我會告知大家。謝謝！

相對論創立初期整個理論體系就非常完善了，但是壓根沒人相信他，為什麼？就是因為沒有實驗驗證，直到愛丁頓在1919年觀測到了和廣義相對論相符的日食現象，愛因斯坦和相對論才開始慢慢被大家接受，而愛因斯坦提出狹義相對論的那一年是1905年，足足過去了14年。

很多人和教科書喜歡把邁克爾遜-莫雷實驗當作是相對論創立的背景，這種看法雖然貌似很“科學”（一個人從不符合常理的實驗裡開始研究，然後發現新的理論），但是卻不符合事實。

愛因斯坦在1954年給達文波特的信裡寫到：“我本人是思想發展中，邁克爾遜-莫雷實驗並未引起很大的反響。我甚至不記得，我在寫關於這個問題的第一篇論文（1905年狹義相對論的那篇）的時候，我究竟是否知道它。對此的解釋是：根據一般的理由，我堅信絕對運動是不存在的，而我所考慮的問題僅僅是這種情況如何能夠同電動力學的知識協調起來。”

愛因斯坦在很多場合表達過類似的觀點。不論是從愛因斯坦的思想發展和論文內容來看，還是就他的人品和為人來看，他的話都是可信的。

真正一直追著邁克爾遜-莫雷實驗窮追猛打，試圖解決其他實驗所提出的疑難的是洛倫茲這些當時的大牛。而1905年那會兒，愛因斯坦還只是一個名不見經傳的瑞士專利局職員，他既沒有處在科學的中心，又和科學名人沒有任何來往，所以洛倫茲1895年後的論文愛因斯坦是不可能看到的，因為這些論文是用荷蘭文在荷蘭的雜誌上發表的，德國皇家圖書館只有一本，而且只允許借閱一天。當時柏林大學普朗克的助手還不得不向洛倫茲要副本，當時地位卑微的愛因斯坦怎麼可能能看到？

其實在上面愛因斯坦的信裡，我們已經看到了愛因斯坦發現狹義相對論的關鍵：我堅信絕對運動是不存在的，而我所考慮的問題僅僅是這種情況如何能夠同電動力學的知識協調起來。

沒錯，愛因斯坦就是在考慮怎麼協調電動力學和不存在絕對時空觀，說簡單點就是協調牛頓力學和麥克斯韋電磁學的矛盾的時候發現狹義相對論的。

愛因斯坦大學是時候基本上沒怎麼去上課，都在研讀麥克斯韋的電磁學理論，畢竟美的不像人間產物的麥克斯韋方程組對一個喜歡物理學的人吸引力實在太大了；另外，愛因斯坦從馬赫、休謨、龐加萊等人的著作中掌握了批判的思想，讓他可以徹底擺脫絕對時空觀的束縛（當時有多少物理學大牛隱隱約約都發現了狹義相對論的一些東西，洛倫茲甚至都推出洛倫茲變換了，但是就是因為無法擺脫絕對時空的束縛而與相對論失之交臂）。

有了上面的背景，愛因斯坦就開始搞事情了。16歲的愛因斯坦就在思考一件事：如果我追著一束光跑，我會看到什麼？如果我的速度達到光速，我會看到什麼？我會看到靜止不動的光子麼？（天才就是天才，看看人家16歲都在想什麼~）

在那個時候，人們已經知道光是一種電磁波了，而麥克斯韋的方程組幾乎是把電磁學所有秘密扒得一乾二淨，而愛因斯坦很快就發現電磁學中的光速理論與絕對時空觀發生了矛盾。比如，根據麥克斯韋的電磁學理論，真空中的光速是一個常數，它只跟真空的介電常數和磁導率有關，跟光源的運動無關，但是在牛頓的絕對時空觀裡，不同參考系裡的速度是要相互加減的，不可能兩個參考系裡的光速都是常數。

更麻煩的是，在電磁學裡，麥克斯韋方程組不具有伽利略不變性，經過伽利略變換之後無法保持相同的形式，而在洛倫茲變換裡可以保持不變性。

基於上面的情況，愛因斯坦完全拋棄了牛頓的絕對時空觀，認為沒有絕對的時空，時間空間都是相對的，用洛倫茲變換替代了伽利略變換。然後把真空中光速不變作為一個基本假設，從這裡重新推導了一遍力學，這個新理論就是狹義相對論。跟實驗基本沒什麼關係，完全是愛因斯坦自己從新的時空觀下推出來的。

知道了愛因斯坦如何發現狹義相對論之後，理解廣義相對論的提出就非常簡單了。狹義相對論雖然能解決電磁學和牛頓力學的矛盾，也能順便解釋類似邁克爾遜-莫雷實驗，但是有一個苛刻的前提：狹義相對論只能在慣性參考系中有用。

這句話是什麼意思呢？就是說狹義相對論只能針對沒有外力，系統保持靜止或者勻速直線運動的時候才有效，一旦涉及到外力加速度就沒用了。但是，我們所處的地球里根本沒有真正的慣性系，無處不在的地球引力直接讓狹義相對論廢了。

所以，愛因斯坦要把自己這套思想發揚光大，就必須把狹義相對論適用的慣性系推廣到非慣性系，就必須直面引力問題，這樣最後提出來的新理論就是廣義相對論。

自己感覺，好像就一個點，被愛因斯坦突破了，他居然認為光也有速度，我認為在他之前，人們認為光是沒有速度的，光跑多遠的距離都不需要時間，但是一旦突破光是有速度上限的這個點，一切都破功了

坦白講，我們首先要尊重科學人才之事實同時，也應該以自己的理論去判斷對方是否正確，然後加入自己的理論去驗證，如果讓我來評論，愛因斯坦的相對論所謂的陝議與廣議兩部分，然則是從開始想到此話題而置書立說時為陝議的開始，然後，再從此話題自己再偷偷地論證，結果，發現更大的存在，於是，就有廣議的相對論，也就是說上下集！但是，它的說法，我認為並不是什麼完美，此一不完美的狀態是基於在那年代是可以用實驗來驗證到，但是，他並沒有做到，可見，它的理論許多其實有所懷疑，而且是錯的，就拿光速來講，他的說法是經不起驗證！同樣，現在許多科學家認為光速與聲速往往在自然的解釋過程中產生許多不同理論，於是，產生許多不同答案！但是事實上，他們全部都忘記了本身是如何得到了這些資料，此乃是我認為人類去研究這些話題最大盲區，也是造成許多嚴重分歧！首先，我們是透過什麼樣的方式去辯別它的面目，是大腦，好啦！明白此道理，就容易解決了速度的問題！眼晴尤如光速，當它所見到的東西就以速度的道理輸入大腦分析而第一時間在眼裡所描述的東西就能知道眼看什麼就知道什麼的道理，而同樣，由於聲速本身與光速之間的速度有快慢之差，這是物理學家通常這樣說的，但是，正是此盲區才造成許多的物理現象產生嚴重的分歧，真正的原因其實耳朵聽到聲音而到得出結論過程與眼睛看到產生的過程存在不同的方式，而此方式才是個值得去分析所產生的效果，換句話說，在近距離於其實我們看到與聽到其實是同一時間已經到達，只不過由於眼睛與耳朵之間的結構所造成的盲區，而人們有所不知而巳，當然，光速是快過聲速的！哈哈