狹義相對論基于兩條假設(shè)，一是所有的慣性系之間變換下,，物理規(guī)律不變,。二是假設(shè)光速在任何參考系下不變,。廣義相對論則假設(shè)物理規(guī)律在所有的參考系（包括慣性系和非慣性系）中保持不變。所以,，可以說狹義相對論是廣義相對論的一個特例,。

相對論分為廣義相對論和狹義相對論 廣義相對論的基本概念解釋： 廣義相對論是愛因斯坦繼狹義相對論之后，深入研究引力理論,，于1913年提出的引力場的相對論理論,。這一理論完全不同于牛頓的引力論，它把引力場歸結(jié)為物體周圍的時空彎曲,，把物體受引力作用而運動,，歸結(jié)為物體在彎曲時空中沿短程線的自由運動。因此,，廣義相對論亦稱時空幾何動力學,，即把引力歸結(jié)為時空的幾何特性。 如何理解廣義相對論的時空彎曲呢,？這里我們借用一個模型式的比擬來加以說明,。假如有兩個質(zhì)量很大的鋼球，按牛頓的看法,，它們因萬有引力相互吸引,，將彼此接近。而愛因斯坦的廣義相對論則并不認為這兩個鋼球間存在吸引力,。它們之所以相互靠近,，是由于沒有鋼球出現(xiàn)時，周圍的時空猶如一張拉平的網(wǎng),，現(xiàn)在兩個鋼球把這張時空網(wǎng)壓彎了,，于是兩個鋼球就沿著彎曲的網(wǎng)滾到一起來了。這就相當于因時空彎曲物體沿短程線的運動,。所以,，愛因斯坦的廣義相對論是不存在“引力”的引力理論。 進一步說,，這個理論是建立在等效原理及廣義協(xié)變原理這兩個基本假設(shè)之上的,。等效原理是從物體的慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量相等這個基本事實出發(fā)，認為引力與加速系中的慣性力等效,，兩者原則上是無法區(qū)分的,；廣義協(xié)變原理，可以認為是等效原理的一種數(shù)學表示,，即認為反映物理規(guī)律的一切微分方程應當在所有參考系中保持形式不變,，也可以說認為一切參考系是平等的，從而打破了狹義相對論中慣性系的特殊地位,，由于參考系選擇的任意性而得名為廣義相對論,。 我們知道,，牛頓的萬有引力定律認為,，一切有質(zhì)量的物體均相互吸引,，這是一種靜態(tài)的超距作用,。 在廣義相對論中物質(zhì)產(chǎn)生引力場的規(guī)律由愛因斯坦場方程表示，它所反映的引力作用是動態(tài)的,，以光速來傳遞的,。 廣義相對論是比牛頓引力論更一般的理論，牛頓引力論只是廣義相對論的弱場近似,。所謂弱場是指物體在引力場中的引力能遠小于固有能,，力場中，才顯示出兩者的差別,，這時必須應用廣義相對論才能正確處理引力問題,。 廣義相對論在1915年建立后，愛因斯坦就提出了可以從三個方面來檢驗其正確性,，即所謂三大實驗驗證,。這就是光線在太陽附近的偏折，水星近日點的進動以及光譜線在引力場中的頻移,，這些不久即為當時的實驗觀測所證實,。以后又有人設(shè)計了雷達回波時間延遲實驗，很快在更高精度上證實了廣義相對論,。60年代天文學上的一系列新發(fā)現(xiàn)：3K微波背景輻射,、脈沖星、類星體,、X射電源等新的天體物理觀測都有力地支持了廣義相對論,，從而使人們對廣義相對論的興趣由冷轉(zhuǎn)熱。特別是應用廣義相對論來研究天體物理和宇宙學,，已成為物理學中的一個熱門前沿,。 愛因斯坦一直把廣義相對論看作是自己一生中最重要的科學成果，他說過,，“要是我沒有發(fā)現(xiàn)狹義相對論,，也會有別人發(fā)現(xiàn)的,，問題已經(jīng)成熟,。但是我認為，廣義相對論不一樣,?！贝_實，廣義相對論比狹義相對論包含了更加深刻的思想,，這一全新的引力理論至今仍是一個最美好的引力理論,。沒有大膽的革新精神和不屈不撓的毅力,，沒有敏銳的理論直覺能力和堅實的數(shù)學基礎(chǔ)，是不可能建立起廣義相對論的,。偉大的科學家湯姆遜曾經(jīng)把廣義相對論稱作為人類歷史上最偉大的成就之一,。 狹義相對論就是 狹義相對論是建立在四維時空觀上的一個理論，因此要弄清相對論的內(nèi)容,，要先對相對論的時空觀有個大體了解,。在數(shù)學上有各種多維空間，但目前為止,，我們認識的物理世界只是四維,，即三維空間加一維時間。現(xiàn)代微觀物理學提到的高維空間是另一層意思,，只有數(shù)學意義,，在此不做討論。 四維時空是構(gòu)成真實世界的最低維度,，我們的世界恰好是四維,，至于高維真實空間，至少現(xiàn)在我們還無法感知,。一把尺子在三維空間里（不含時間）轉(zhuǎn)動,，其長度不變，但旋轉(zhuǎn)它時,，它的各坐標值均發(fā)生了變化,，且坐標之間是有聯(lián)系的。四維時空的意義就是時間是第四維坐標,，它與空間坐標是有聯(lián)系的,，也就是說時空是統(tǒng)一的，不可分割的整體,，它們是一種”此消彼長”的關(guān)系,。 四維時空不僅限于此，由質(zhì)能關(guān)系知,，質(zhì)量和能量實際是一回事,，質(zhì)量（或能量）并不是獨立的，而是與運動狀態(tài)相關(guān)的,，比如速度越大,，質(zhì)量越大。在四維時空里,，質(zhì)量（或能量）實際是四維動量的第四維分量,，動量是描述物質(zhì)運動的量，因此質(zhì)量與運動狀態(tài)有關(guān)就是理所當然的了。在四維時空里,，動量和能量實現(xiàn)了統(tǒng)一,，稱為能量動量四矢。另外在四維時空里還定義了四維速度,，四維加速度,，四維力，電磁場方程組的四維形式等,。值得一提的是,，電磁場方程組的四維形式更加完美，完全統(tǒng)一了電和磁,，電場和磁場用一個統(tǒng)一的電磁場張量來描述,。四維時空的物理定律比三維定律要完美的多，這說明我們的世界的確是四維的,?？梢哉f至少它比牛頓力學要完美的多。至少由它的完美性,，我們不能對它妄加懷疑,。 相對論中，時間與空間構(gòu)成了一個不可分割的整體——四維時空,，能量與動量也構(gòu)成了一個不可分割的整體——四維動量,。這說明自然界一些看似毫不相干的量之間可能存在深刻的聯(lián)系。在今后論及廣義相對論時我們還會看到,，時空與能量動量四矢之間也存在著深刻的聯(lián)系,。 物質(zhì)在相互作用中作永恒的運動，沒有不運動的物質(zhì),，也沒有無物質(zhì)的運動,，由于物質(zhì)是在相互聯(lián)系，相互作用中運動的,，因此,，必須在物質(zhì)的相互關(guān)系中描述運動，而不可能孤立的描述運動,。也就是說,，運動必須有一個參考物，這個參考物就是參考系,。 伽利略曾經(jīng)指出,，運動的船與靜止的船上的運動不可區(qū)分，也就是說,，當你在封閉的船艙里,，與外界完全隔絕，那么即使你擁有最發(fā)達的頭腦,，最先進的儀器,，也無從感知你的船是勻速運動，還是靜止,。更無從感知速度的大小,，因為沒有參考。比如,，我們不知道我們整個宇宙的整體運動狀態(tài),，因為宇宙是封閉的。愛因斯坦將其引用,，作為狹義相對論的第一個基本原理：狹義相對性原理,。其內(nèi)容是：慣性系之間完全等價，不可區(qū)分,。 著名的麥克爾遜--莫雷實驗徹底否定了光的以太學說,，得出了光與參考系無關(guān)的結(jié)論。也就是說,，無論你站在地上,，還是站在飛奔的火車上，測得的光速都是一樣的,。這就是狹義相對論的第二個基本原理,，光速不變原理。 由這兩條基本原理可以直接推導出相對論的坐標變換式,，速度變換式等所有的狹義相對論內(nèi)容,。比如速度變幻，與傳統(tǒng)的法則相矛盾,，但實踐證明是正確的,，比如一輛火車速度是10m/s，一個人在車上相對車的速度也是10m/s,，地面上的人看到車上的人的速度不是20m/s,，而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情況下,，這種相對論效應完全可以忽略,，但在接近光速時，這種效應明顯增大,，比如,，火車速度是0。99倍光速,，人的速度也是0,。99倍光速，那么地面觀測者的結(jié)論不是1。98倍光速,，而是0,。999949倍光速。車上的人看到后面的射來的光也沒有變慢,，對他來說也是光速,。因此，從這個意義上說,，光速是不可超越的,，因為無論在那個參考系，光速都是不變的,。速度變換已經(jīng)被粒子物理學的無數(shù)實驗證明,，是無可挑剔的。正因為光的這一獨特性質(zhì),，因此被選為四維時空的唯一標尺,。