1905年愛因斯坦（1879——1955）發表了狹義相對論。這個理論指出在宇宙中唯一不變的是光線在真空中的速度，其它任何事物——速度、長度、質量和經過的時間，都隨觀察者的參考系（特定觀察）而變化。這個理論形成了一個著名的公式：E=MC2狹義相對論認為時間不是絕對的（即固定不變的）。愛因斯坦指出，隨著物體（觀察者所見到的）線性運動速度的加快，時間會變慢。其二：任何物體以光速運動時，其長度將會縮短為零。提出時間和空間都是絕對的，空間和時間是完全分開的。然而，在相對論數學中，時間和三維空間——長、寬和高，一起構成一個四維空間框架，叫做時空關聯集。 愛因斯坦從他的狹義相對論中推匯出等式E=MC2（這裡E是能量，M是質量，C是恆定的光速），他用這個等式解釋了質量和能量是等價的。現在認為，質量和能量是同一種物質的不同形式，稱為質能。例如，如果一個物體的能量減少了一定量E，則它的質量也減少等於MC2的量，然而，質能不會消失，只不過以另一種形式被釋放，它叫輻射能量。 1915年發表了他的廣義相對論。他解釋了引力作用和加速度作用沒有差別的原因。他還解釋了引力是如何和時空彎曲聯絡起來的，利用數學，愛因斯坦指出物體使周圍空間、時間彎曲，在物體具有很大的相對質量（例如一顆恆星）時，這種彎曲可使從它旁邊經過的任何其它事物，即使是光線，也改變路徑。廣義相對論指出，時空曲率將產生引力。當光線經過一些大質量的天體時，它的路線是彎曲的，這源於它沿著大質量物體所形成的時空曲率。因為黑洞是極大的質量的濃縮，它周圍的時空非常彎曲，即使是光線也無法逃逸。 幾百年來牛頓的經典力學使眾多人信服，因為他適用於低速、宏觀的慣性系。而相對論適用於高速（接近光速）的或微觀的量子態以及非慣性系，人們很難透過實驗得以證實和觀察，所以很多人無法接受這一事實。但相對論可以很好的解決這一問題。因此說相對論是現代物理學的奠基石。 -- 相對論 相對論 十九世紀後期，由於光的波動理論的確立，科學家相信一種叫“以太”的連續介質充滿了宇宙空間，就象空氣中的聲波一樣，光線和電磁訊號是“以太”中的波。然而，與空間完全充滿“以太”的思想相悖的結果不久就出現了：根據“以太”理論應得出，光線傳播速度相對於“以太”應是一個定值，因此，如果你沿與光線傳播相同的方向行進，你所測量到的光速應比你在靜止時測量到的光速低；反之，如果你沿與光線傳播相反的方向行進，你所測量到的光速應比你在靜止時測量到的光速高。但是，一系列實驗都沒有找到造成光速差別的證據。 在這些實驗當中，阿爾波特·邁克爾遜和埃迪沃德·莫里1887年在美國俄亥俄州克里夫蘭的凱斯研究所所完成的測量，是最準確細緻的。他們對比兩束成直角的光線的傳播速度，由於圍著自轉軸的轉動和繞太陽的公轉，根據推理，地球應穿行在“以太”中，因此上述成直角的兩束光線應因地球的運動而測量到不同的速度，愛爾蘭物理學家喬治·費茲哥立德和荷蘭物理學家亨卓克·洛侖茲，最早認為相對於“以太”運動的物體在運動方向的尺寸會收縮，而相對於“以太”運動的時鐘會變慢。並且洛侖茲提出了著名的洛侖茲變換。而對“以太”，費茲哥立德和洛侖茲當時都認為是一種真實存在的物質。而法國數學家龐加萊懷疑這一點，並預見全新的力學會出現。 馬赫和休謨的哲學對愛因斯坦影響很大。馬赫認為時間和空間的量度與物質運動有關。時空的觀念是透過經驗形成的。絕對時空無論依據什麼經驗也不能把握。休謨更具體的說：空間和廣延不是別的，而是按一定次序分佈的可見的物件充滿空間。而時間總是又能夠變化的物件的可覺察的變化而發現的。1905年愛因斯坦指出，邁克爾遜和莫雷實驗實際上說明關於“以太”的整個概念是多餘的，光速是不變的。而牛頓的絕對時空觀念是錯誤的。不存在絕對靜止的參照物，時間測量也是隨參照系不同而不同的。他用光速不變和相對性原理提出了洛侖茲變換。創立了狹義相對論。 狹義相對論 狹義相對論適用於慣性參照系 1、 狹義相對論的兩條基礎原理 （1） 狹義相對性原理——在所有的慣性系中物理定律的形式相同。各慣性系應該是等價的，不存在特殊的慣性系。即事物在每個慣性系中規律是一樣的。（從合理性上說） （2） 光速不變原理——在所有的慣性系裡，真空中光速具有相同的值。光速與廣泛的運動無關；光速與頻率無關；往返平均光速與方向無關。（該原理由邁克爾遜-莫雷實驗引出。） 2、 狹義相對論運動學的核心——洛侖茲變換 有了這兩個新的公理，則非常重要的洛侖茲變換關係就非常自然的推匯出來了。討論一個從t=0 x=0發出的光子在∑系和∑’系（在t=0時∑’系與∑系重合，以後∑’以V沿X軸方向運動。）中的情況，根據： 1、時空均勻性：x=γ(x’+vt’) 2、相對性原理：x’=γ(x-vt) 3、光速不變原理：x=ct x’=ct’ 其中：時空均勻性條件不是新的原理，一個固定的物體放在空間任一位置無論何時長度是相同的這是非常直觀的，由簡單的推理可知均勻時空的座標變換是線性的。因為若設：x=ax’2+bt’,則任一瞬間（dt’=0）測量一物體長度：dx=2ax’dx’.可見對∑’系任一個dx’放在不同的x’，對∑系來說是長度不同的。也即對∑系空間是不均勻的這不符合直覺。因∑’與∑是等價的，∑’系變到∑繫有x=γ(x’+vt’)，則∑系變到∑’就一定有x’=γ(x - vt)，可見相對性原理對不同的慣性系是公平的。最後由光速不變原理給出的兩個關係，看起來費解，卻有實驗支援。這樣解4個方程立即得到 和洛侖茲變換： ∑’系→∑系 ∑系→∑’系 x=γ(x’+vt’) x’=γ(x - vt) y=y’ y’=y z=z’ z’=z t=γ(t’+vx’/c2) t’=γ(t-vx/c2) 洛侖茲變換統一了時空和運動，統一了高速世界和經典力學研究的低速情況。當v<<c時γ=1即洛侖茲變換變成了伽俐略變換。 3、="" 狹義相對論時空觀="" ①同時的相對性：由Δt="γ(Δt’+vΔx’/c2)，Δt’=0時，一般Δt≠0。稱x’/c2為同時性因子。" ②運動的鐘變慢：由Δt="γ(Δt’+vΔx’/c2)，因運動的鐘在自己的參照系中Δx’=0，則Δt=γΔt’≥Δt’。" ③運動的長度縮短：由Δx="Δx’/γ+vΔt，因測量運動的長度時必須Δt=0，則Δx=Δx’/γ=" Δx’≤Δx’。常稱="" 為收縮因子，="" 為膨脹因子。="" 4、="" 狹義相對論力學="" （1）="" 相對論質量="" 討論：∑系中質量為m0的a球以v沿x方向運動，相對∑系以v運動的∑’繫上有同樣的球b以相對∑’系ux’="-V運動，兩球相碰發生完全彈性碰撞，如圖：" 根據：="" 對∑系由動量守恆：="" （m+m0）ux="mv" 對∑’系由動量守恆：="" （m+m0）ux’="-mv" 速度變換式：="" 解這幾個方程就得到：m="γm0" 竟然速度v增加（γ增加）質量m也要增加。="" （2）="" 相對論質能關係="" 討論：單個粒子在外力f作用下移動一段路程使得動能從0→ek。="" 根據：動能定理：a="ΔEK" 牛頓定律：="" 質速關係：m="γm0" 推導：ek="Ek-0=ΔEK=" 由="" →="" m2c2-p2="m02c2" pdp="mc2dm" 代入上式得：="" ek=" 顯然，粒子的總能量為：E=mc2" 粒子的靜止能量為：e0="m0c2" 粒子的動能為：="" –="" m0c2=" 可見粒子的動能不等於經典的形式，但當V<<c時，EK≈mV2/2" （3）="" 相對論力學方程="" 在經典物理中牛頓定律常把它寫成="" ，現代物理證明這隻在低速情況下近似成立，普遍的形式是="" 。實際上這是力的定義式。力是物體整體運動狀態變化的原因，用p來表示狀態參量要比用v周全，因為v僅僅表示了物體相對運動因素，而p="mv表示了物體整體作相對運動時運動的完整數量。" 廣義相對論="" 儘管相對論與電磁理論的有關定律結合得非常完美，但它與牛頓的重力定律不相容。牛頓的重力理論表明，如果你改變空間的物質分佈，整個宇宙中重力場的改變是同時發生的，這不但意味著你可以傳送比光速傳播更快的訊號（這是為相對論所不容的），而且需要絕對或普適的時間概念，這又是為相對論所拋棄的。1911年，愛因斯坦深入思考這個問題。愛因斯坦意識到加速與重力場的密切關係，在密封廂中的人，無法區分他自己對地板的壓力是由於他處在地球的重力場中的結果，還是由於在無引力空間中他被火箭加速所造成的。於是他提出了引力與加速度等效原理。並用黎曼幾何處理彎曲四維空間，創立了廣義相對論。="" 1915年愛因斯坦把狹義相對論原理推廣到更一般的情況，即非慣性系中，建立了廣義相對論。="" 1.等效原理——非慣性系與一個引力場等效。="" 所有的實驗結果都得出同一結論：慣性質量等於引力質量。="" 牛頓自己意識到這種質量的等同性是由某種他的理論不能夠解釋的原因引起的。但他認為這一結果是一種簡單的巧合。與此相反，引力質量和慣性質量的等同性是愛因斯坦論據中的第三假設。="" 愛因斯坦一直在尋找“引力質量與慣性質量相等”的解釋。他認為：如果一個慣性系相對於一個伽利略系被均勻地加速，那麼我們就可以透過引入相對於它的一個均勻引力場而認為它（該慣性系）是靜止的。日常經驗驗證了這一等同性：兩個物體（一輕一重）會以相同的速度“下落”。然而重的物體受到的地球引力比輕的大。那麼為什麼它不會“落”得更快呢？因為它對加速度的抵抗更強。結果是，引力場中物體的加速度與其質量無關。伽利略是第一個注意到此現象的人。引力場中所有的物體“以同一速度下落”是（經典力學中）慣性質量和引力質量等同的結果。="" 2.廣義相對論原理——自然法則（物理學基本規律）在所有的系中都是相同的。="" 這是愛因斯坦的第四假設，是其第一假設的推廣。不可否認，宣稱所有系中的自然規律都是相同的比稱只有在伽利略系中自然規律相同聽起來更“自然”。="" 3.廣義相對論的描述="" 1912年愛因斯坦意識到如果真實幾何中引入一些調整，重力與加速的等價關係就可以成立。愛因斯坦想象，如果三維空間加上第四維的時間所形成的空間－時間實體是彎曲的，那結果是怎樣的呢？他的思想是，質量和能量將會造成時空的彎曲，這在某些方面或許已經被證明。像行星和蘋果，物體將趨向直線運動，但是，他們的徑跡看起來會被重力場彎曲，因為時空被重力場彎曲了。="" 1913年在他的朋友馬歇爾·格盧斯曼的幫助下，愛因斯坦學習彎曲空間及表面的理論，即黎曼幾何。這些抽象的理論，在玻恩哈德·黎曼將它們發展起來時，從未想到與真實世界會有聯絡。我們所認識的重力，只是時空是彎曲的事實的一種表述。="" 廣義相對論提出了三個可檢驗的預言。第一個是水星的近日點的攝動，該現象指出，軌道上運動的行星在繞太陽執行時，每完成一個週期並非精確返回到空間的原來位置，而是稍稍有些前移。這一事實早在19世紀中葉就已發現，但經典的牛頓天體力學無法對攝動現象做出滿意的解釋。第二個預言是，光線在引力場中將發生偏轉。按照這個說法，星光在經過太陽附近時，將受到太陽引力的影響而偏折。結果是恆星的機位會有一個變化。觀測這一現象只有發生日全蝕時才能進行，否則太陽的強烈光線使地面上根本觀測不到太陽附近的恆星光線（瑞士天文學家m．施瓦茲柴爾德對這個現象做了詳細的定量描述）。第三個預言通常被稱為譜線“紅移”，即恆星輻射總是背離我們而去。="" 第一次世界大戰剛一結束，英國天文學家愛丁頓立即在1919年組織了英國日蝕觀測隊，去檢測星光經過日全蝕太陽時將發生偏轉的預言。兩支觀測隊分別出發，一個派往巴西的索布拉爾，另一個由愛丁頓率領來到西班牙所屬圭那亞海岸附近的普林西比島。觀測結果與預言相符，立即震撼了全世界的科學家和公眾。="">
1905年愛因斯坦（1879——1955）發表了狹義相對論。這個理論指出在宇宙中唯一不變的是光線在真空中的速度，其它任何事物——速度、長度、質量和經過的時間，都隨觀察者的參考系（特定觀察）而變化。這個理論形成了一個著名的公式：E=MC2狹義相對論認為時間不是絕對的（即固定不變的）。愛因斯坦指出，隨著物體（觀察者所見到的）線性運動速度的加快，時間會變慢。其二：任何物體以光速運動時，其長度將會縮短為零。提出時間和空間都是絕對的，空間和時間是完全分開的。然而，在相對論數學中，時間和三維空間——長、寬和高，一起構成一個四維空間框架，叫做時空關聯集。 愛因斯坦從他的狹義相對論中推匯出等式E=MC2（這裡E是能量，M是質量，C是恆定的光速），他用這個等式解釋了質量和能量是等價的。現在認為，質量和能量是同一種物質的不同形式，稱為質能。例如，如果一個物體的能量減少了一定量E，則它的質量也減少等於MC2的量，然而，質能不會消失，只不過以另一種形式被釋放，它叫輻射能量。 1915年發表了他的廣義相對論。他解釋了引力作用和加速度作用沒有差別的原因。他還解釋了引力是如何和時空彎曲聯絡起來的，利用數學，愛因斯坦指出物體使周圍空間、時間彎曲，在物體具有很大的相對質量（例如一顆恆星）時，這種彎曲可使從它旁邊經過的任何其它事物，即使是光線，也改變路徑。廣義相對論指出，時空曲率將產生引力。當光線經過一些大質量的天體時，它的路線是彎曲的，這源於它沿著大質量物體所形成的時空曲率。因為黑洞是極大的質量的濃縮，它周圍的時空非常彎曲，即使是光線也無法逃逸。 幾百年來牛頓的經典力學使眾多人信服，因為他適用於低速、宏觀的慣性系。而相對論適用於高速（接近光速）的或微觀的量子態以及非慣性系，人們很難透過實驗得以證實和觀察，所以很多人無法接受這一事實。但相對論可以很好的解決這一問題。因此說相對論是現代物理學的奠基石。 -- 相對論 相對論 十九世紀後期，由於光的波動理論的確立，科學家相信一種叫“以太”的連續介質充滿了宇宙空間，就象空氣中的聲波一樣，光線和電磁訊號是“以太”中的波。然而，與空間完全充滿“以太”的思想相悖的結果不久就出現了：根據“以太”理論應得出，光線傳播速度相對於“以太”應是一個定值，因此，如果你沿與光線傳播相同的方向行進，你所測量到的光速應比你在靜止時測量到的光速低；反之，如果你沿與光線傳播相反的方向行進，你所測量到的光速應比你在靜止時測量到的光速高。但是，一系列實驗都沒有找到造成光速差別的證據。 在這些實驗當中，阿爾波特·邁克爾遜和埃迪沃德·莫里1887年在美國俄亥俄州克里夫蘭的凱斯研究所所完成的測量，是最準確細緻的。他們對比兩束成直角的光線的傳播速度，由於圍著自轉軸的轉動和繞太陽的公轉，根據推理，地球應穿行在“以太”中，因此上述成直角的兩束光線應因地球的運動而測量到不同的速度，愛爾蘭物理學家喬治·費茲哥立德和荷蘭物理學家亨卓克·洛侖茲，最早認為相對於“以太”運動的物體在運動方向的尺寸會收縮，而相對於“以太”運動的時鐘會變慢。並且洛侖茲提出了著名的洛侖茲變換。而對“以太”，費茲哥立德和洛侖茲當時都認為是一種真實存在的物質。而法國數學家龐加萊懷疑這一點，並預見全新的力學會出現。 馬赫和休謨的哲學對愛因斯坦影響很大。馬赫認為時間和空間的量度與物質運動有關。時空的觀念是透過經驗形成的。絕對時空無論依據什麼經驗也不能把握。休謨更具體的說：空間和廣延不是別的，而是按一定次序分佈的可見的物件充滿空間。而時間總是又能夠變化的物件的可覺察的變化而發現的。1905年愛因斯坦指出，邁克爾遜和莫雷實驗實際上說明關於“以太”的整個概念是多餘的，光速是不變的。而牛頓的絕對時空觀念是錯誤的。不存在絕對靜止的參照物，時間測量也是隨參照系不同而不同的。他用光速不變和相對性原理提出了洛侖茲變換。創立了狹義相對論。 狹義相對論 狹義相對論適用於慣性參照系 1、 狹義相對論的兩條基礎原理 （1） 狹義相對性原理——在所有的慣性系中物理定律的形式相同。各慣性系應該是等價的，不存在特殊的慣性系。即事物在每個慣性系中規律是一樣的。（從合理性上說） （2） 光速不變原理——在所有的慣性系裡，真空中光速具有相同的值。光速與廣泛的運動無關；光速與頻率無關；往返平均光速與方向無關。（該原理由邁克爾遜-莫雷實驗引出。） 2、 狹義相對論運動學的核心——洛侖茲變換 有了這兩個新的公理，則非常重要的洛侖茲變換關係就非常自然的推匯出來了。討論一個從t=0 x=0發出的光子在∑系和∑’系（在t=0時∑’系與∑系重合，以後∑’以V沿X軸方向運動。）中的情況，根據： 1、時空均勻性：x=γ(x’+vt’) 2、相對性原理：x’=γ(x-vt) 3、光速不變原理：x=ct x’=ct’ 其中：時空均勻性條件不是新的原理，一個固定的物體放在空間任一位置無論何時長度是相同的這是非常直觀的，由簡單的推理可知均勻時空的座標變換是線性的。因為若設：x=ax’2+bt’,則任一瞬間（dt’=0）測量一物體長度：dx=2ax’dx’.可見對∑’系任一個dx’放在不同的x’，對∑系來說是長度不同的。也即對∑系空間是不均勻的這不符合直覺。因∑’與∑是等價的，∑’系變到∑繫有x=γ(x’+vt’)，則∑系變到∑’就一定有x’=γ(x - vt)，可見相對性原理對不同的慣性系是公平的。最後由光速不變原理給出的兩個關係，看起來費解，卻有實驗支援。這樣解4個方程立即得到 和洛侖茲變換： ∑’系→∑系 ∑系→∑’系 x=γ(x’+vt’) x’=γ(x - vt) y=y’ y’=y z=z’ z’=z t=γ(t’+vx’/c2) t’=γ(t-vx/c2) 洛侖茲變換統一了時空和運動，統一了高速世界和經典力學研究的低速情況。當v<<c時γ=1即洛侖茲變換變成了伽俐略變換。 3、="" 狹義相對論時空觀="" ①同時的相對性：由Δt="γ(Δt’+vΔx’/c2)，Δt’=0時，一般Δt≠0。稱x’/c2為同時性因子。" ②運動的鐘變慢：由Δt="γ(Δt’+vΔx’/c2)，因運動的鐘在自己的參照系中Δx’=0，則Δt=γΔt’≥Δt’。" ③運動的長度縮短：由Δx="Δx’/γ+vΔt，因測量運動的長度時必須Δt=0，則Δx=Δx’/γ=" Δx’≤Δx’。常稱="" 為收縮因子，="" 為膨脹因子。="" 4、="" 狹義相對論力學="" （1）="" 相對論質量="" 討論：∑系中質量為m0的a球以v沿x方向運動，相對∑系以v運動的∑’繫上有同樣的球b以相對∑’系ux’="-V運動，兩球相碰發生完全彈性碰撞，如圖：" 根據：="" 對∑系由動量守恆：="" （m+m0）ux="mv" 對∑’系由動量守恆：="" （m+m0）ux’="-mv" 速度變換式：="" 解這幾個方程就得到：m="γm0" 竟然速度v增加（γ增加）質量m也要增加。="" （2）="" 相對論質能關係="" 討論：單個粒子在外力f作用下移動一段路程使得動能從0→ek。="" 根據：動能定理：a="ΔEK" 牛頓定律：="" 質速關係：m="γm0" 推導：ek="Ek-0=ΔEK=" 由="" →="" m2c2-p2="m02c2" pdp="mc2dm" 代入上式得：="" ek=" 顯然，粒子的總能量為：E=mc2" 粒子的靜止能量為：e0="m0c2" 粒子的動能為：="" –="" m0c2=" 可見粒子的動能不等於經典的形式，但當V<<c時，EK≈mV2/2" （3）="" 相對論力學方程="" 在經典物理中牛頓定律常把它寫成="" ，現代物理證明這隻在低速情況下近似成立，普遍的形式是="" 。實際上這是力的定義式。力是物體整體運動狀態變化的原因，用p來表示狀態參量要比用v周全，因為v僅僅表示了物體相對運動因素，而p="mv表示了物體整體作相對運動時運動的完整數量。" 廣義相對論="" 儘管相對論與電磁理論的有關定律結合得非常完美，但它與牛頓的重力定律不相容。牛頓的重力理論表明，如果你改變空間的物質分佈，整個宇宙中重力場的改變是同時發生的，這不但意味著你可以傳送比光速傳播更快的訊號（這是為相對論所不容的），而且需要絕對或普適的時間概念，這又是為相對論所拋棄的。1911年，愛因斯坦深入思考這個問題。愛因斯坦意識到加速與重力場的密切關係，在密封廂中的人，無法區分他自己對地板的壓力是由於他處在地球的重力場中的結果，還是由於在無引力空間中他被火箭加速所造成的。於是他提出了引力與加速度等效原理。並用黎曼幾何處理彎曲四維空間，創立了廣義相對論。="" 1915年愛因斯坦把狹義相對論原理推廣到更一般的情況，即非慣性系中，建立了廣義相對論。="" 1.等效原理——非慣性系與一個引力場等效。="" 所有的實驗結果都得出同一結論：慣性質量等於引力質量。="" 牛頓自己意識到這種質量的等同性是由某種他的理論不能夠解釋的原因引起的。但他認為這一結果是一種簡單的巧合。與此相反，引力質量和慣性質量的等同性是愛因斯坦論據中的第三假設。="" 愛因斯坦一直在尋找“引力質量與慣性質量相等”的解釋。他認為：如果一個慣性系相對於一個伽利略系被均勻地加速，那麼我們就可以透過引入相對於它的一個均勻引力場而認為它（該慣性系）是靜止的。日常經驗驗證了這一等同性：兩個物體（一輕一重）會以相同的速度“下落”。然而重的物體受到的地球引力比輕的大。那麼為什麼它不會“落”得更快呢？因為它對加速度的抵抗更強。結果是，引力場中物體的加速度與其質量無關。伽利略是第一個注意到此現象的人。引力場中所有的物體“以同一速度下落”是（經典力學中）慣性質量和引力質量等同的結果。="" 2.廣義相對論原理——自然法則（物理學基本規律）在所有的系中都是相同的。="" 這是愛因斯坦的第四假設，是其第一假設的推廣。不可否認，宣稱所有系中的自然規律都是相同的比稱只有在伽利略系中自然規律相同聽起來更“自然”。="" 3.廣義相對論的描述="" 1912年愛因斯坦意識到如果真實幾何中引入一些調整，重力與加速的等價關係就可以成立。愛因斯坦想象，如果三維空間加上第四維的時間所形成的空間－時間實體是彎曲的，那結果是怎樣的呢？他的思想是，質量和能量將會造成時空的彎曲，這在某些方面或許已經被證明。像行星和蘋果，物體將趨向直線運動，但是，他們的徑跡看起來會被重力場彎曲，因為時空被重力場彎曲了。="" 1913年在他的朋友馬歇爾·格盧斯曼的幫助下，愛因斯坦學習彎曲空間及表面的理論，即黎曼幾何。這些抽象的理論，在玻恩哈德·黎曼將它們發展起來時，從未想到與真實世界會有聯絡。我們所認識的重力，只是時空是彎曲的事實的一種表述。="" 廣義相對論提出了三個可檢驗的預言。第一個是水星的近日點的攝動，該現象指出，軌道上運動的行星在繞太陽執行時，每完成一個週期並非精確返回到空間的原來位置，而是稍稍有些前移。這一事實早在19世紀中葉就已發現，但經典的牛頓天體力學無法對攝動現象做出滿意的解釋。第二個預言是，光線在引力場中將發生偏轉。按照這個說法，星光在經過太陽附近時，將受到太陽引力的影響而偏折。結果是恆星的機位會有一個變化。觀測這一現象只有發生日全蝕時才能進行，否則太陽的強烈光線使地面上根本觀測不到太陽附近的恆星光線（瑞士天文學家m．施瓦茲柴爾德對這個現象做了詳細的定量描述）。第三個預言通常被稱為譜線“紅移”，即恆星輻射總是背離我們而去。="" 第一次世界大戰剛一結束，英國天文學家愛丁頓立即在1919年組織了英國日蝕觀測隊，去檢測星光經過日全蝕太陽時將發生偏轉的預言。兩支觀測隊分別出發，一個派往巴西的索布拉爾，另一個由愛丁頓率領來到西班牙所屬圭那亞海岸附近的普林西比島。觀測結果與預言相符，立即震撼了全世界的科學家和公眾。="">