什么叫广义相对论？

广义相对论是爱因斯坦相对论的积分表达。

相应的微分表达叫作狭义相对论。

我们知道狭义相对论讲的是速度与时间、距离之间的测量关系。前提是两个惯性系之间的互相测量。

但是宇宙中真正的惯性系几乎不存在。就算是匀速直线运动的系统，也未必相对测量者是匀速直线运动的。

如上图：B相对于A点所在的系统是匀速直线运动的，但是在A点来看，B与A的距离与时间之比并不是常数，而是一条抛物线。

所以，在大距离，长时间的范围内，没有哪个物体符合狭义相对论的结论。

因此必须把每一个狭义相对论结论的每个很短时间很短距离的结果（微分）累加起来（积分）得到宏观的结果。

这就是广义相对论。

广义相对论有一些重要的结论，很多人喜欢用那些结论来代表广义相对论，其实那只是结论，并不是理论的全部。

广义相对论和狭义相对论一样，是建立在经典物理学基础上的，加入了相对性哲学思想后的物理学体系，相对论的精髓是相对性。

我们知道速度这个概念，在社会科学中速度有很多意义，比如每小时做多少个零件，平均几分钟生产一辆汽车等。但是在物理学中，速度的概念非常狭窄，仅仅是描述两个物体（质点）之间距离变化快慢的专用物理量。

显然速度必须指两个物体相对距离与时间之比。单独一个物体是不存在速度的。

宇宙中只有一个质点（物体），没有任何其他的东西，那么，无论任何情况下，这个物体都不存在速度。因为不存在距离，更不会有距离变化。

麦克尔逊－莫雷实验的结果深层次的说明了这一原理，单独一个物体，无论从任何角度去测量，它自身是不存在速度的，所以相对于光的速度都是c。

如果宇宙中不只一个质点，其实与只有一个质点一样，因为每个质点都可以无视另一质点的存在。就像一个人坐在火车上，地面上有没有人，与他无关。没有另一质点时，光速是c，有了另一质点，光速依然是c。

速度仅仅是两个质点之间的关系，比如火车、乒乓球、地面上的人，三者之间的速度。人与球之间的相对速度与有没有火车无关。球与火车的相对速度与有没有人无关，人与火车的相对速度与有没有球也无关。因此，速度不存在直接线性叠加的逻辑关系。

这是相对论物理学与经典物理学最不同的地方，原因在于，经典物理学建立在绝对时空关系上。就是说在宇宙中有一个绝对静止的速度。而相对论物理学中不存在这个绝对静止的速度，任何一个单独的物体都是静止的。一说到速度必须有两个物体，而且仅仅有两个物体，与第三者无关。

这也是光速不变的基本原理，任何物体相对光，那仅仅是它与光之间的关系，与有没有其他观测者，以及其他观测者相对它以什么速度运动无关。

上图中A相对O以速度v匀速直线运动。B是A上一点。

在A点与O点重合的刹那，一光子从A射向B。

A看光子的路程是ct'，O看光子的路程是ct，在t时间内A移动了vt距离。

三者关系就是勾股定理的关系。(ct')²＋(vt)²＝(ct)²

解得t' 与t 的关系为：t'＝t×√(1－v²/c²)

这个式子表示了什么呢？有人说这说明高速运动的物体上的时间变慢了，因为只要v≠0，相对论因子√(1－v²/c²) 就小于1。

相对性就在这里了，静止的测量系统测量到的时间是t，而在运动的系统上测量到的时间却是t'，其实谁也没变慢，从图上可以看出，A系统的速度v 影响的只是测量者O测量到的ct 的长度，对ct' 没任何影响。相对的说是t' 比t  慢了，其实有没有O系统，以及O是否在测量，与A没任何关系。

其实相对论的意义就在于，解决的是我们如何测量高速运动的系统上的时间与长度，并不是改变它的时间和长度。

很多人不理解这一点，因此杜撰出许多所谓的悖论来砰击相对论，还有一些人则把一些由此杜撰出来的所谓悖论当作相对论的内容，造成了对相对论的理解误区。

还有的人说：相对论推翻了经典物理学，其实相对论是建立在经典物理学基础上的物理理论，不可能把自身建立的基础推翻。

比如F＝ma这个学过经典物理学的人都能倒背如流的公式，有人说在相对论中不成立了。恰恰相反，这个公式在相对论中得到了更广泛的发展和开拓。

把这个公式变换一下就是最基本的引力公式：a＝F/m。加速度与引力场强度（单位质量所受的引力）等价，加速度就是引力场强度的值。

质能公式的预言（在没经过数学证明前爱因斯坦首先作为预言提出的）也是从这个公式得到的：

F＝ma，两边同乘距离就是E＝FS＝maS＝mv²。从前面的讨论中知道，单独一个物体没有速度，这里的v必然是一个相对任何物体都不变的速度常数c。

所以爱因斯坦预言了质能公式是：E＝mc²。现在这一预言已被数学推导和核物理实验所证明。

其实相对论（包括狭义相对论和广义相对论）并不难理解，关键就是相对性。我们看到的东西并不是绝对的，一切都是相对的。

比如我们看到的物体是真实的大小吗？肯定不是，我们都知道近大远小的日常经验，如果用仪器测量（比如照相）就更明显了，因为人的大脑会自动纠正一些眼睛的误差，造成我们感觉并不明显。

那么多近测量到的才是真的呢？太近了不光尺寸变化了，甚至连形状也会改变。因此，没有什么距离才是真实的。

只有用相对性原理才能理解这一切，才能构建出适当的方法来纠正测量误差。这就是相对论的根本存在意义。