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在物理学发展史上，爱因斯坦的相对论是一次革命性的突破。十七世纪，牛顿建立了经典力学体系，成功描述了宏观物体的运动规律。十九世纪，麦克斯韦统一了电磁现象，建立了电磁理论。然而，当物体运动速度接近光速，或者处于强引力场中时，经典物理学就显现出了局限性。为了解决这些问题，爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论，1915年又发展出广义相对论，彻底改变了我们对时间、空间和引力的理解。
狭义相对论建立在两个基本假设之上。第一个是相对性原理，即物理定律在所有惯性参考系中都具有相同的形式。第二个是光速不变原理，真空中光速对所有惯性观察者都是常数。这两个假设导出了洛伦兹变换，描述了不同惯性系之间的坐标变换关系。狭义相对论预言了三个重要效应：时间膨胀、长度收缩和质能等价关系E等于mc平方。当物体运动速度接近光速时，这些效应变得显著。
广义相对论是狭义相对论的推广，适用于任意参考系和引力场。它建立在等效原理之上，即引力场中的物理现象与相应加速参考系中的现象完全等效。想象一个密闭电梯，如果你在其中感受到向下的力，你无法区分这是由于重力还是电梯向上加速造成的。广义相对论的另一个核心是广义协变性原理，要求物理定律在任意坐标变换下都保持形式不变。最重要的是，广义相对论将引力理解为时空的弯曲。物质和能量使时空发生弯曲，而弯曲的时空告诉物质如何运动。这一切都由爱因斯坦场方程精确描述。
狭义相对论和广义相对论有着不同的适用范围。狭义相对论适用于惯性参考系，在无引力场或弱引力场的情况下描述高速运动物体的行为，主要应用于粒子加速器和GPS系统的时间校正。而广义相对论适用于任意参考系和强引力场，特别是大质量天体附近的现象，如黑洞、引力波和宇宙学研究。在实际应用中，GPS卫星系统需要同时考虑两种相对论效应：卫星的高速运动产生狭义相对论效应，而地球引力场的影响则需要广义相对论来描述。这种综合应用展现了两个理论的互补性。
通过系统对比，我们可以清楚地看到狭义相对论和广义相对论的核心差异。在基本假设上，狭义相对论基于相对性原理和光速不变原理，而广义相对论则建立在等效原理和广义协变性之上。狭义相对论只适用于惯性参考系，忽略引力作用，使用洛伦兹变换作为数学工具。广义相对论则适用于任意参考系，将引力理解为时空弯曲，采用黎曼几何作为数学框架。重要的是，广义相对论包含狭义相对论作为其在弱引力场条件下的特殊情况。从1905年的狭义相对论到1915年的广义相对论，爱因斯坦完成了对时空和引力理论的革命性重构，两个理论共同构成了现代物理学的重要基石。