《 论动体的电动力学》

1905年9月，爱因斯坦撰写了具有历史意义的文件《论运动物体的电动力学》，并在德国著名杂志《物理学年鉴》上发表。在这篇论文中，爱因斯坦非常果断地把看似矛盾的相对论原理和光速不变原理的假设作为基本出发点，他称之为两个假设。

爱因斯坦清楚地指出，在他的理论中，以太的概念是多余的，因为没有必要建立一个绝对静态的参照系。爱因斯坦没有像洛伦兹那样预先假定某个时空变换关系，而是基于两个公域推导出时空变换关系。在他非常简明地建立了一系列新的时空变换公式之后，他立即推导出运动物体的“长度收缩”、运动时间的“时钟减速”、同时性的相对性、新的速度合成定律等等，从而形成了一套新的时空视图。

爱因斯坦能够如此巧妙地抛弃旧的一套时空概念，是因为经过10年的思考，他研究了物理学中的一系列矛盾，总结了各种事实，并充分认识到绝对空间和绝对时间是人为的和多余的概念。1915年，洛伦茨总结了他没有提出相对论的原因，他说:“如果我现在必须写最后一章，我肯定会给爱因斯坦的狭义相对论一个更重要的地位。根据这个理论，电磁现象的理论，运动系统，已经达到了我没有得到的简单性。我失败的主要原因是我坚持这个概念，只把时间视为实时，而我的本地时间工厂充其量只是一个数学助手。

由于人们的思想长期受传统观念的束缚，很难接受当时全新的时空观，爱因斯坦的论文在相当长的一段时间内遭到冷遇、怀疑甚至反对。在法国，直到191年。1993年很少有人提到爱因斯坦的相对论。在实用主义盛行的美国，相对论在最初十年左右并没有受到重视。迈克尔逊死于(1931年)想到“可爱的以太”，认为相对论是一个怪物。相对论完全否定了以太的必要性，被人们认为是不可思议的事情。那时，甚至有一场“保卫以太”的运动。唐慕孙在1909年宣称:“以太不是思辨哲学家的异想天开的创造。对我们来说，它就像我们呼吸的空气一样不可或缺。”爱因斯坦于1921年获得诺贝尔物理学奖，但不是因为他建立了相对论，而是“因为他的理论物理研究”。尤其是光电效应定律的发现。诺贝尔物理学奖委员会主席奥利维亚专门为此写信给爱因斯坦，指出他获奖的原因不是相对论，并在颁奖仪式上解释道:“因为一些结论仍在接受严格验证。"

普朗克和闵可夫斯基可以说是支持相对论的代表。正是普朗克，作为《物理年鉴》的主编，认识到了爱因斯坦论文的价值，并及时出版了它。因此，人们常说普朗克有两大发现，一个是高能粒子的发现，另一个是爱因斯坦的发现。1901年，实验物理学家考夫曼对俘获射线的高速电子流进行了实验。已经证实，电子的质量确实随着速度而变化。洛伦兹还根据1904年的“收缩假说”引入了电子质量公式。后来证明洛伦兹公式与狭义相对论的结果是一致的。索尔维会议于1911年召开。由于爱因斯坦对固体比热容的研究有一些影响，人们没有注意到他在狭义相对论方面的工作。直到1919年，爱因斯坦的广义相对论被日全食观测证实，他才成为世界知名的人物，狭义相对论开始受到应有的重视。

广义相对论的建立

18岁.厄斯特里克做了一个非常灵敏的扭转平衡实验，比较重力质量和惯性质量。他利用地球扭转天平两端的重力和地球旋转产生的惯性离心力来确定两者之间的偏差不超过5个数量级108。惯性质量等于重力质量的事实成为广义相对论的重要基础。爱因斯坦说:“广义相对论的基础首先是由于一个经验事实，即一个物体的惯性质量和重力质量在数值上是相等的，而经典力学无法解释它。”

在地面上，物体以g-9的加速度向下移动。这是地球引力的结果。想象一下，在没有重力的太空中，宇宙飞船以a-9直线运动。sm/52(现在可以完成)。宇航员感受到惯性力，力的方向与a的方向相同。这时，他可以被认为是在重力的作用下。由于重力质量和惯性质量相等，在加速度坐标系中不可能区分惯性力和重力。匀加速参考系等价于匀引力场，这是爱因斯坦提出的等价原理的一种特殊形式。因为重力质量和惯性质量相等，不同的物体在均匀的重力场中以相同的加速度运动。这也是伽利略落体实验的结果。一般来说，在引力场中，如果没有其他力，任何质量的粒子的运动规律都是一样的。

根据等效原理，任何粒子的运动定律都是引力的结果，并且当相对于加速运动的参照系观察时，具有相同的规则形式。爱因斯坦进一步假设，物理的基本定律对于任何一种坐标系都具有相同的形式。这一原则表明所有参照系都是平等的。因此，它也被称为一般协变原理。等效原理和广义协变原理是广义相对论的基本原理。根据广义相对论的基本原理，应该建立新的引力理论和运动定律。牛顿运动定律和万有引力定律在一定条件下成为广义相对论的近似定律。根据广义相对论，得出了许多重要的结论，其中一些已经被实验所证实。在广义相对论建立之初，爱因斯坦提出了三个实验测试:一个是水星近日点的进动，另一个是引力场中光的弯曲，第三个是光谱线的引力红移。当时只有水星近日点的进动被确认，另外两个后来被一个接一个地确认。20世纪60年代后，有人提出了观测雷达回波延迟、引力波等的计划。广义相对论在其建立的早期没有引起足够的重视。后来，广义相对论对天体物理学的许多预测都得到了验证，例如发现了新的天文现象，如脉冲星、致密X射线源、类星体等。以及微波背景辐射的发现等。这些发现一方面证实了广义相对论的正确性，另一方面也极大地促进了相对论的进一步发展。