解讀狹義相對論和廣義相對論的基本原理，其實相對論沒那么深奧！

在我們這個時代的物理學家中，愛因斯坦將位于前列。他現在是，將來也是人類宇宙中有頭等光輝的一顆巨星。很難說，他究竟是同牛頓一樣偉大，還是比牛頓更偉大。不過，可以肯定地說，他的偉大是可以同牛頓相比擬的。按照我的見解，他也許比牛頓更偉大，因為他對于科學的貢獻，更加深刻地進人了人類思想概念之中。——郎之萬

郎之萬

牛頓的相對性原理

如果在某個參考系中物體的運動滿足牛頓力學定律，那么在相對于此參考系作勻速直線運動的任何其他參考系中，物體的運動也滿足牛頓力學定理。

換句話說，一個系統的勻速直線運動，不產生任何力學效應。

牛頓

空間只不過是用以描述事物之間相對位置的一種方法而已。空間中沒有物質存在，則空間沒有任何意義。——萊布尼茨

萊布尼茨

1860年，麥克斯韋總結電磁場運動變化的規律，得到了麥克斯韋方程組，建立了經典電磁場理論。之后，洛倫茲研究電磁場定理是否滿足牛頓的相對性原理，結果麥克斯韋方程組沒有伽利略變換下的協變性，例如，光在真空中的速度為c，與傳播方向、光源的運動無關，與慣性系的選擇無關。這說明在經典時空觀和慣性系之間的伽利略變換下，電磁學不滿足牛頓相對性原理。

馬赫

狹義相對性原理

一切的慣性參考系都是平權等價的。

也就是說，一切物理規律（除引力外）的形式在任何的慣性參考系中都是相同的。

質能方程

光速不變原理

在任何參考系下，真空中的光速是恒定不變的。

關于空間是有限的還是無限的二律背反問題，不能給出答案。因為整個宇宙不能成為我們經驗的對象，我們既不能想象空間有一個邊界，亦不能想象一個無限的空間。——康德

康德

任何正確的物理規律都滿足于狹義相對性原理，而牛頓的引力理論是不滿足相對性原理的，說明它不是嚴格的引力理論。無論是牛頓力學還是電磁理論等物理規律，都是在慣性系里的規律，在非慣性系不成立。換句話說，對物理規律而言，慣性系和非慣性系是不平等的，即狹義相對性原理是有局限的。因此愛因斯坦把狹義相對性原理推廣到任意參考系，建立了關于時間、空間、引力的廣義相對論原理。

時間和空間的概念在日常生活中可能看上去很清晰易懂，但當它們受到深奧科學的審視時似乎充滿了荒謬，一切抽象推理因此充斥著矛盾。——休謨

休謨

等效原理

引力質量與慣性質量是等價的，引力和慣性力是等效的。

即，一個均勻的引力場與一個做勻加速運動的參照系等價。

愛因斯坦場方程

廣義相對性原理

一切參考系在描述自然定律時都是等效的。

換言之，在任何參考系中(包括非慣性系）物理規律都有相同的形式。任何物理規律都可以用與參考系無關的物理量表示出來。幾何語言描述為，任何在物理規律中出現的時空量都應當為該時空的度規或者由其導出的物理量。

愛因斯坦

愛因斯坦的狹義和廣義相對論開拓了人類思想的新境界，直接和間接地催生了量子力學的誕生，同時也將統一場論的世紀難題留給了未來。無論如何，他的思想如同他的理論一樣，已然在人類歷史上留下了厚重的一筆。