广义相对论 一个自然规律在没有引力时是正确的，那么，由于它的广义协变，即在一般坐标变换下，它保持自己的形式不变，所以在有引力场时

狭义相对论建立后不久，大多数物理学家尚在对其持怀疑态度时，爱因斯坦却已经在考虑如何对狭义相对论作进一步的发展了。爱因斯坦认为，至少有两个重大问题，在狭义相对论中并未得到解决。一是狭义相对论虽然否定了优越惯性系的存在，但是对于马赫提出的“为什么惯性系在物理上比其他坐标系都特殊，这是怎么一回事？”这一问题，狭义相对论无法回答；二是在狭义相对论的理论框架中，除了牛顿引力方程以外的所有物理学方程都能进行狭义相对论协变，为什么引力方程就不能呢？1916年发表的“广义相对论的基础”一文标志着广义相对论的诞生。在这篇论文中爱因斯坦正式提出了广义协变原理：普遍的自然规律是由那些对一切坐标系都有效的方程来表示的，也就是说，它们对于无论哪种变换都是协变的。广义协变原理告诉我们如果一个自然规律在没有引力时是正确的，那么，由于它的广义协变，即在一般坐标变换下，它保持自己的形式不变，所以在有引力场时也是正确的。这样，我们只要事先把一个自然规律在任意一个认为方便的坐标系中用方程的形式写下来，根据广义协变原理就可求出它在一般坐标系中的形式了。广义协变原理是等效原理的补充，两者就是广义相对论的基本出发点。