簡單說就是以前把質量引力當數學來算，相對論把質量引力當幾何問題，時空扭曲了，質量能量可以轉化

狹義相對論是證明靜止或勻速物體符合相對論

廣義相對論是證明一切物體都符合相對論

這事為啥這麼難，首先它不是來自觀測實驗，而是在光速不變的全新假設下，拋棄了使用幾百年牛頓力學的絕對化時空概念，根據已有的數學公式進行推導，卻可以解釋當時預測行星軌道等問題。

簡單的是，狹義相對論研究的是平坦的時空。而廣義相對論研究的是彎曲的時空。

換句話說，狹義相對論研究的物理現象中不包括萬有引力這種相互作用，而廣義相對論研究的物理現象則是以萬有引力作為舞臺背景的。

萬有引力為什麼那麼特殊，本質上來說是因為萬有引力其實就是時間與空間本身。這就好像什麼呢？其實就好像愛情，對很多人來說，愛情就是生命與生活。如果沒有了愛情，生命也就沒有了意義，生活也就失去了樂趣。如果沒有萬有引力，時間也就是一個抽象的定義，而空間也是一個抽象的定義。所以，狹義相對論其實是不完備的，因為在狹義相對論中，沒有萬有引力，整個時間與空間都我們人類憑空賦予給物理系統的——但這樣做是不對的，因為真正的物理必須與人類無關。所以呢？到了廣義相對論中，人類作為觀察者獨立存在，時間與空間則是由引力場來賦予給這個物理系統，這樣就顯得自然多了。

在我們太陽系，時間與空間是由太陽來決定的，太陽決定了我們365天為一年，太陽也決定了我們的空間觀念，比如什麼是東邊什麼是西邊，都是根據太陽昇降來決定的。不要以為這個是一種文化，其實太陽的引力場決定了我們地球人的時鐘的頻率，也決定了我們這個空間的曲率。

愛因斯坦的兩個相對論、既有聯絡又有區別、我想從歷史發展的背景中來理解它！

一、牛頓的運動力學都是在地球環境中發展起來的

牛頓時代：他要描述的物理世界主要是宏觀物質的運動規律、（萬有引力沿向宇宙除外）這些宏觀物體運動的規律、都是建立在人的自然認識基礎之上的、就是說它所描述的物理現象都是建立在地球上最一股的自然環境中的、而地球環境中的物體運動大都是低速上的宏觀運動、它們認識事物現象的資訊主要是依賴於自然的資訊、而自然資訊中的主要形式是以人為主的資訊、人的主要資訊是以眼晴為主體的觀察器官為資訊源的。

時代發展催生了愛因斯坦的狹義相對論

牛頓在以上的環境條下去研究伽利略變換條件下、物體前後的同時性不變、這是在自然（眼光）資訊同時測量兩個宏觀運動著的物體時、它測量的同時性不變（變數太小忽略不計、因為用眼光測量物體、當光速同時測量兩個一前一後低速運動的物體時、打在不同物質上的光資訊、表現在時間上的誤差是微不足道的、（伽利略沒有意識到）總而言之、它們計算出來的結果與實際情況是基本一致的。但是、發展到愛因斯坦時代、望遠鏡的功能越來越強大、科學的關注範圍也從地面移到太空、關注的速度也從地面的宏觀低速括大到宇觀的光速。根本性的矛盾出現了、愛因斯坦發現、要把伽利略同時性移植到高速大距離上的物體運動時、矛盾突出的成度難以想象、於是、它把這種變化引起的一系列相關性、以時間和空間、速度與質量之間相互關聯的變化用狹義相對論描述了出來！為了筒單說明愛因斯坦從如何從同時性入手、把資訊速度的滯後性對被觀察物件真實性的應響給予通俗的說明、我用一個田經賽場上的故事與大家分享、說：在早些年的田徑比賽上、起跑使用的都是火藥發令槍、但是後來發現、由於聲音傳播的速度太慢、發令槍總是站在跑道的某一辺上、對於幾個相對遠一點的那個運動員來說、在時間上總是要吃虧。但是、現在為了最大限度的提高起步號令槍的同時性、每位運動員蹬腳踏板處沒計了電喇叭。發令槍變成了電子開關、大大提高了同時性的公平性、但是、如果我們願意刻意繼續追究這個公平性的細節、同時性的問題依然存在、請問、電子發令槍它所聯接的導線能做到距離每個運動員一樣長嗎？肯定不行、電場運動也是有限的、所以只要人類追求絕對的同時性、它一定是做不到的。但相對低速賽跑的運動員而言、光速的訊號幾乎做到了“絕對”的公平。現在回到正題、如果把運動員換成愛因斯坦的光速比賽、這個公平就無從談起了。這也正是愛因斯坦超越牛頓時代的歷史背景和通俗解釋。

世事造英雄

雖然愛斯坦在他那個時代裡是個絕世的天才、但是也正是那個時代給他留下了（後世）的悔恨、在他那個科學的年代裡、他大膽的假設解決一些前無古人的問題、但也由於時代的侷限性、使他也犯了不少的錯誤、在他的狹義相對論裡、它下意識的將當時己知的、光子質量最小和光速最快、這兩個聯絡在一起猜測性的建立了光速不可超越的理論、湊和著套進了數學方程裡！（實際沒有依據）現在看它、完全是時代的產物、宇宙中的物質層次和速度層次都是無限的、隨著歷史的發展後面還不知道要改多少次、所以我們大可不必在意！

今天的討論無意貶低愛因斯坦狹義相對論的偉大業績、他的質能相關方程一直是今後若干年裡指導人類實踐的燈塔！今天的重點只是從歷史結構中找到牛頓和愛因斯坦相互過度的科學背境、找出人們習慣接受的總體概念、有機的解釋他們之間的時代過度、同時、也糾正他在這當中所犯的錯誤。

愛因斯坦廣義相對論的威力

愛因斯坦在完成了狹義相對論後、發現他的描述只能對直線勻速運動有效、但是對具有變速性質的加速度系統確無能為力、只要追究變速對物質的應響、不得不考慮萬有引力的存在、終於、窮追不捨的精神使他在幾個月後、發現了萬有力和加速度等效的方程描述、使當代所有的物質的能量的形式統一到少有的幾條線索上、揭示了大自然普遍而深刻的內在聯絡（除電場以外）因而使人類的物質眼界大大開闊、使哲學對物質的統一性有了一個全新的認識。

關於廣義相對論中的時空問題、愛因斯坦只是僅僅盯住牛頓天然的時空觀而提出的、它一再說明時空測量中的資訊和環境都對測量的數值有較大應響、它提出的時空彎曲概念及其四維時間都具有個人相象的澺測成份、勉強的數學公式做支撐也是當是科學時代的要求所迫、因為、科學家團隊是不可能接受沒公式的理論的！其中最典形的就是它把物質測量的時間說成是絕對的、雙生子佯謬的結論、地球上那個迎接他哥哥的人到底過了多少年！對相對性的本質在哪裡、它和地球上普適的時間衡量單位怎麼迴歸、怎麼諧調它一概不管、難怪它自己也承認、我的這些胡說八道、要麼成為千古真理、要麼可能遺臭萬年！當然今天這樣說、有點為難他老人家了、一個科學偉大大部分理論經得起實踐的檢驗己經了不得了、但是、如果我們把它那個時代的八股經文如數照搬、恐怕是非常危險的事！理性的批判和理性的吸收是一個科學愛好者的起碼素質！今天根隨時代的脈胳就和各位談討這麼多、但願能在相對論的迷宮裡對你有些有益的啟迪！謝謝各位能拜讀到最後一個字！

狹義相對論：愛因斯坦把伽利略力學運動的相對性擴充套件開來，使它包含所有物理定律，並把觀察和實驗得來的光速不變也提升為公理。如果兩者同時成立，不同慣性系的各個座標必然存在一種數學關係，這就是洛倫茲變換。透過這種變換，他推匯出運動的尺子會變短，運動的鐘會變慢，任何物體的運動速度都不能超過光速。

廣義相對論：廣義相對論實際上是一種引力理論，它把幾何學和物理學統一起來，用空間結構的幾何性質來描述引力場。

愛因斯坦發現，現實的物質空間不是平坦的歐幾里得空間，而是彎曲的黎曼空間。空間的彎曲程度決定於物質的質量和它們分佈的情況，空間曲率就體現為引力場。

愛因斯坦提供了三個可供實驗驗證的推理：

第一是水星近日點的進動。

第二是在強引力場中，時鐘要走得慢一些，因此從巨大質量的星體表面射到地球上的光的光譜必定是向光譜的紅端移動。

第三光線在引力場中偏移。

狹義相對論（Special Theory of Relativity）(論動體的電動力學)是阿爾伯特·愛因斯坦於1905年在德國《物理年鑑》上發表的一篇論文。由於麥克斯韋方程式和牛頓力學的伽利略轉換的不相容，引發愛因斯坦關於“同時性”的思考，以“光速不變原理”，建立了狹義相對論。 狹義相對論公式和結論只在“慣性系”下有效，其主要結論“尺縮鐘慢”“橫向多普勒效應”被稱為“狹義相對論效應”，但最著名的推導公式是E=MC²。還有大多數人不知道的，這篇論文的提出者並不是只有愛因斯坦，另外還有洛倫茲、龐加萊和閔可夫斯基。 十年後的1915年，愛因斯坦僅憑一己之力，完成了曠世大作 廣義相對論（General Relativity），發表了”愛因斯坦引力場方程”，將狹義相對性原理推廣到廣義相對性，將“慣性系”擴充套件到一切參考系。 因為場方程式是一個非線性偏微分方程，很難得出解來，所以在電腦開始應用在科學上之前，也只有少數的解被解出來而已。其中最著名的有三個解：史瓦西解、 雷斯勒——諾斯特朗姆解、克爾解。 該理論的三大驗證是水星近動、星光彎曲、光線紅移。 其主要應用有“引力透鏡”“黑洞”“引力波”等。 狹義相對論和廣義相對論的區別: 狹義相對論只適用於慣性系，它的時空背景是平直的四維時空，而廣義相對論則適用於包括非慣性系在內的一切參考系，它的時空背景是彎曲的黎曼時空。

施鬱（復旦大學物理學系教授）

創立於1905年的狹義相對論建立在兩個基本假設基礎之上，在相互作勻速運動的觀察者看來，1. 光在真空中的傳播速度都是相等的。2.物理定律保持不變。

這導致了同時性的相對性，也就是說，在一個參照系中同時發生的時間，相對於另一個與之勻速運動的參照系而言，卻不是同時的。

然而這又導致某種“絕對性”。在相互作勻速運動的不同參照系看來，按某種方式定義的“時空間隔”卻是相同的。也就是說，它們之間相當於在4維空間作了個旋轉。

所以，狹義相對論揭示了，時間和空間成為一個整體，簡稱時空。

十年之後，愛因斯坦又將引力納入了相對論框架。這基於他發現的引力與加速的等價，即所謂的等效原理。愛因斯坦提出，萬有引力的本質是時空的彎曲。沒有引力時，時空是平直的。引力使得它發生彎曲。

用惠勒的話說，“物質告訴時空如何彎曲，彎曲時空告訴物質如何運動。” 這樣，物質和時空也成為一個整體。

這改變了牛頓的絕對時空觀：絕對的時間、絕對的空間，時間和空間互相獨立，而且與物質無關，只是萬物的舞臺。

在牛頓的理論中，引力是一種超距（瞬時）作用，這是不合理的。廣義相對論改變了這一點。

在常人的觀念裡，保留有許多絕對的東西。以伽利略相對性原理為基礎的牛頓力學，已經大刀闊斧地拋棄了許多絕對性；在以空間、時間及物理規律為絕對性的基礎上建立起了優美的物理體系。

愛因斯坦在前人的力學批判及光學、電磁學研究的理論及實驗成果的基礎上，放棄了牛頓的絕對時空觀，代之以光速不變原理（真空中光速為萬物極限速度，不隨參考系變化），使以物理規律為絕對而以現象為相對的相對性原理重新建立在洛倫茲變換的基礎上。狹義相對論中，時空的測量尺度也被視為相對現象，會隨參考系的變化而變化。也就是說，運動參考系中的一米與一秒不能直接等價於靜止參考系中的一米與一秒，兩者在各自參考系中表觀測量上的相同不意味著實質的相同。參考系之間的空間刻度與時間刻度，必須透過非線性的洛倫茲變換來重新建立等價關係。

廣義相對論進一步拋棄了平直時空，直與曲也成了一種相對現象不再絕對，慣性參考系與普通參考系也成了一種平權關係。由此，被測度的時空不僅會伸縮，而且還會變形；於是參考系與參考系之間就完全是一種拓撲變換了。就像我們捏橡皮泥似的，時空也可視為可類似變形的存在物，而揉捏其型態的正是萬物；時空不能再視為獨立於萬物，而是與萬物密不可分的存在，會相互改變各自存在的特性。

廣義相對論說是大質量的天體的引力場彎曲了空間致使地球繞太陽運動，試問你能穩當的站在地球上是萬有引力作用還是時空彎曲作用，你拋個石子飛行著又落回地面是引力作用還是空間彎曲作用，發射的人造衛星又是何等作用讓它穩定飛行的，如果人，石子，人造衛星的站立執行都是萬有引力作用，地球繞著太陽轉也肯定是萬有引力作用，不可能人及石子，人造衛星都是萬有引力作用，換成地球就成了空間彎曲的作用力了，請問石子的飛行及人造衛星的執行與地球的執行有何區別！引力是物質的內稟性，蒼蠅也有引力幅射，當兩隻蒼蠅相距遠時就是兩象移動的引力源，它們相互飛近並對撞時，從遠處看就是引力增大波動的過程，對撞到一體後引力波動又消失了，可見牛頓萬有引力也可以有波動產生為何一定要死抱是愛氏空間引力波，況且相對論中的光速上限就是大錯特錯的觀點，宇宙中速度並無上限之說，結論就是相對論只能是個垃圾桶盡是糟粕，得了諾獎也無法改變垃圾本質，獎是人評的與自然真象何干！引力波是個什麼鬼東西，電磁場都是量子性的東西，既然引力波是黑洞物質轉化來的也只能是量子性的東西，怎麼又成了時空的漣漪波動，時空是個啥鬼，引力波的描述簡直邏輯混亂毫無理性！

專業的回答不夠通俗，我來嘗試用文學語言描述下:

不管狹義還是廣義相對論，首先要理解“相對”兩個字。

相對即任何描述（觀測、觀察）物件的物理量，都必須建立在有參照條件下才能成立。

比如你測量一個物體的長度，得用尺去量。測物體移動速度得要有距離參照物和時間計量器。

用數學表述即任何方程公式，都得有參與數值量。

這是相對論的基礎，在此基礎上才能準確理解物質與時空，物質與各種場能，物質與各種作用力之間的關係。

下面來講廣義和狹義的區別:

1,狹義相對論:自然界有種基礎規律叫唯象規律:即常態環境下，物質在一定量級場能下維持一定的穩定規律。在物理上都符合伽利略和牛頓等科學家提出的經典物理定律。

這個一定量級場能是指以地球引力和磁場為基本（背景）場能。發生在地球上，地球物質之間的運動、能量轉換等一切現象之間的規律。

廣義相對論:超出地球常態環境的宏觀或微觀上物質的規律。因場能量級躍遷而在規律上引起的不自洽。

比如引力，狹義相對論在經典物理表述中就是重力，而在宏觀宇宙上是萬有引力，在微觀量子之間則是弱作用力。

2:狹義相對論:適用於描述三維物質，加上時間軸，最多隻能表述四維時空。

廣義相對論:發現空間曲率，引匯出更多廣義引數，可以表述（構建）更高維度時空。

3:狹義相對論:參照系（參照物）都是可見物質存在（或該物質的狀態引數）。物質運動最高速度不能超過光速。

廣義相對論:參照系可以以整個自然界，可以以觀察現象推匯出相應補充引數。只要從多個角度驗證該引數是適用的（並一定適用於經典規律），在理論上能自洽，則會成為常用引數。

物質在宇宙尺度的運動，因參照系不同，場能量級不同。呈現出時空扭曲、摺疊，時鐘尺慢等在有別於常態規律的現象和規律。

同樣在微觀上呈現出量子糾纏超距感應、測不準、波粒二象性等有別於常態現象和規律。