他是世界上最伟大的科学家之一，他的理论彻底改变了我们对时间的理解。

爱因斯坦的相对论是物理学史上最伟大的理论之一，阿尔伯特·爱因斯坦 在分析了 以太假说 的矛盾后，于1905年在《 论动体的电动力学 》中提出了两条基本原理：狭义相对性原理和光速不变原理，并据此建立了狭义相对论（Special Theory of Relativity）。 区别于牛顿的 绝对时空观 ，狭义相对论将时间和空间与观测者视为一个不可分割的整体。 相对杆和钟分别静止和匀速运动的观测者，在测量同一根杆的长度以及比较同一个钟的快慢时会得出不同的结论，这一现象被称为“ 尺缩 ”和“ 钟慢 ”效应，它们是狭义相对论的必然后果。 狭义相对论的核心不是相对性，而是保证物理规律的协变性  。 狭义相对论的数学表述是 洛伦兹变换 （Lorentz transformation）

它包括两个部分：特殊相对论和广义相对论。特殊相对论主要解释了时间、空间、能量、动量之间的关系，而广义相对论则进一步推广了特殊相对论，引入了引力场和曲率空间的概念。特殊相对论中的时间膨胀效应表明，在高速运动或强引力场中，时间会变慢或变快，这与我们常识中的时间观念完全不同。另外，相对论还预言了质能方程E=mc^2，

狭义相对论从物质运动中抽象出事件的概念。事件在某一地点某一时刻发生。物质运动可以看作一连串事件的发展过程。所以用四个坐标（x，y，z，t）来代表惯性系S中的一个事件。用另一组坐标（x’，y’，z’，t’）代表另一个惯性系S’中的一个事件。由此可以定义一个叫做间隔的物理量，即四维坐标系中两个四维坐标的距离。两个惯性系中的两事件的间隔相同，这就是间隔不变性，间隔是相对论时空观的一个基本概念，把时间与空间的距离统一起来。

相对论的时空坐标变换关系称为洛伦兹变换。设惯性系S’相对于惯性系S的速度为v，S’系相对于S系的运动方向为x方向。

相对论的时空观产生了光锥的概念，在此基础上可以讨论事件的因果关系。两事件的间隔等于零的事件点在四维坐标系中组成一个锥面，被称为光锥。这些间隔被称为类光间隔。表明物质可以转化为能量，反之亦然。这个发现对于原子弹的发明和核能的发展起到了重要的推动作用。而广义相对论则更进一步地颠覆了我们对重力的理解。它预言了引力的本质是时空的曲率，这个理论在后来的天文学和宇宙学中得到了广泛的应用。弯曲的空间就是非欧几里得空间，按空间弯曲的曲率大于，等于或小于零，对应的几何分别为黎曼几何，欧几里得几何与罗巴切夫斯基几何。非欧几何中的直线为两点间最短的距离，也叫短程线或测地线。在广义相对论看来，引力场化为度规场，或者说引力消失了。所以测地线就是过两点的自由粒子的运动轨迹或光迹。

爱因斯坦的相对论颠覆了我们对时间和空间的认知，改变了物理学界的面貌。更多精彩内容请关注我们的频道。