艾伯特·爱因斯坦在很多问题上都是很有名的，但是他最大的心血结晶却是相对论。相对论永远地改变了人们对空间和时间的认识。
什么是相对论？简洁地说，它是一种观念，那就是物理定律到处都是适用的。我们在地球上所依从的有关光和引力的规律同它们在遥远的宇宙角落里是一模一样的。
物理学的普遍性意味着历史是狭隘的。不同的观察者所看到的、与事件有关的时间和空间并不相同。对我们来说的100万年，可是对一个处在高速火箭中飞行的人，或者正在堕入黑洞的人的眼睛里，它可能只是极短的一瞬间。
爱因斯坦的理论可以分成狭义相对论和广义相对论两大部分。
首先发布的是狭义相对论，它的基础是对于任何一个人来说，光速是恒定不变的。这个理论看起来再也简单不过，可是由此得到的后果却是高深莫测的。
爱因斯坦是在1905年在实验证明了地球围绕着太阳转动时，光速不变的证据后才作出这个结论，而使物理学家们大为吃惊。因为大多数的除了光以外其他东西的速度确实依赖于观察者移动的方向。假如你驱车沿着一条铁路的轨道行驶，那时如果一列火车迎面驶来，你就会感到这列火车行驶得要比汽车掉过头来跟着火车行驶要快得多。
爱因斯坦认为，所有的观察者不管他们以在什么方向以怎样的速度运动，他们所测到的光速都是每秒186,000 英里。
这句格言促使喜剧演员斯蒂芬·赖特问道：“如果你的飞船是在以光速行驶，同时你把你的车头灯打开，将会发生什么事情？”
爱因斯坦的回答是，从飞船里的人的观点来看，车头灯正常地打开了，同平常一模一样。可是对站在飞船之外、正在观看飞船运行的人们来说，这个车头灯并没有点亮：车头灯所发出的光到达观察者需要无穷大的时间，因为要求车头灯所发出的光束的速度超过以光速运行的飞船是不可能的。
之所以有这样矛盾的观点，这是因为“标尺”和“时钟”——它们标志着事件所在的时间和空间，它们对于不同的观察者来说是不一样的。如果光速正如爱因斯坦所说的那样保持恒定不变的话，那么时间和空间就不是绝对的，它们必须是带有主观性的。
作为一个例子，100英尺长的飞船以99.99%的光速行驶, 对飞船外的观察者来说，它只有1英尺的长度，可是对于在飞船里面的人来说，飞船的长度仍然还是100英尺。
更为奇怪的是，飞船运行得越快，从飞船外的观察者来看，飞船中的时间就过得越慢。可以假想，如果一对双胞胎姐妹中的一个跨上了高速飞行的飞船去了某个很远的星球，另一个还留在地球上，当遥远在星球的妹妹回到地球上的时候，她要比留在地球上的姐姐年轻。
质量也取决于速度，一个物体运动得越快，它的质量就越大（当然这是从相对者的角度来衡量）。事实上，没有一只飞船的速度能达到光的速度，因为如果真的到达了光速，其质量将为无穷大。质量和速度之间的关系常用公式E=mc2来表达，式中E是能量，m是质量，c是光速。
爱因斯坦没有推翻人们对时间和空间的认识，他继续推广他所发现的理论，使相对论也能包含进加速度，他发现物体的加速度会扭曲时间和空间的形状。
还是使用上面的例子：假设飞船是用点燃推进器来加速的，飞船上的乘客粘贴在飞船的地基上，就像他们站在地球上一样。爱因斯坦声称，那时我们所称的重力与飞船加速所引起的引力是不可能相区分的。
这件事情本身并没有什么革命性的创造，但是当爱因斯坦采用复杂的数学运算（他用了10年），他才发现，空间和时间在一个大巨大质量天体附近会发生弯曲，而这个时空弯曲的曲率正是我们的体验到的引力的由来。
要画出广义相对论的弯曲几何的图形是困难的，然而如果人们可以设想时空好像是某种类型的组织，于是一个巨大质量的物体就会伸展这个组织的周围部分，以致于其他穿过这部分组织的任何东西就不会再沿一条直线了。
广义相对论的方程式预言了一系列的现象，其中有一些已经得到了确认：
光在巨大质量物体附近的弯曲（引力透镜效应）；
缓慢演变着的水星运行轨道（近日点的进动）；
围绕旋转物体的惯性系拖曳效应；
光逸出引力拖拉的减弱（引力红移）；
加快了双系统星和脉冲星的旋转周期；
产生引力波（时空结构的纹波）造成的宇宙的冲撞。
宇宙中存在着黑洞，它会捕获任何东西，其中，也包括光。在黑洞周围时空的扭曲，比在其他任何地方都更为强烈。如果双胞胎姐妹中的一个在做航天飞行时落进了黑洞，她将像意大利面条那样一点一点地伸出来。幸运的是对她来说这就像在几秒钟内的事情，而她在地球上的妹妹却再也看不到这个过程的结束，只好看着她那可怜的姐妹以宇宙的年龄慢慢地逐步迎向黑洞。
福利献上：童哲的『狭义与广义相对论』
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