1905年，當(dāng)愛(ài)因斯坦連續(xù)發(fā)表四篇論文后，包括狹義相對(duì)論，布朗運(yùn)動(dòng)，光電效應(yīng)等劃時(shí)代的科學(xué)成果，引起物理學(xué)界的震動(dòng)?？茖W(xué)界包括物理愛(ài)好者群體中出現(xiàn)了大量的愛(ài)因斯坦的擁躉，這一年也被稱(chēng)為愛(ài)因斯坦奇跡年。十年后，愛(ài)因斯坦發(fā)表廣義相對(duì)論，一夜封神!

愛(ài)因斯坦的相對(duì)論分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。

狹義相對(duì)論的驗(yàn)證

（1）光速不變性

狹義相對(duì)論的一大基礎(chǔ)就是光速不變?cè)?，即無(wú)論在任何慣性系中，真空中的光速都是一個(gè)恒定的常數(shù)，這個(gè)在邁克耳遜-莫雷實(shí)驗(yàn)中早已證實(shí)。

（2）時(shí)間膨脹效應(yīng)

狹義相對(duì)論指出，時(shí)間流逝速率與觀察者的速度有關(guān)，速度越快，所測(cè)得的時(shí)間流逝速率越慢，這就是狹義相對(duì)論的時(shí)間膨脹效應(yīng)。事實(shí)上，這個(gè)相對(duì)論效應(yīng)已在GPS衛(wèi)星中應(yīng)用。在太空中高速運(yùn)行的GPS衛(wèi)星，其時(shí)間要比地面上的慢，所以需要進(jìn)行校正。

（3）質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系

狹義相對(duì)論指出，物體的運(yùn)動(dòng)速度越快，其質(zhì)量越大，這就是質(zhì)速關(guān)系。該關(guān)系已經(jīng)在粒子加速器的高精度實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。質(zhì)能關(guān)系就是著名的質(zhì)能方程，表明質(zhì)量和能量存在聯(lián)系。這個(gè)關(guān)系也已經(jīng)在核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。

廣義相對(duì)論的驗(yàn)證

（1）星光偏轉(zhuǎn)

廣義相對(duì)論認(rèn)為，任何具有質(zhì)量的物體都會(huì)彎曲周?chē)臅r(shí)空，質(zhì)量越大，這種效應(yīng)越明顯，表現(xiàn)出的引力也越強(qiáng)。英國(guó)天文學(xué)家愛(ài)丁頓通過(guò)觀測(cè)日全食期間太陽(yáng)附近的星光偏轉(zhuǎn)，成功驗(yàn)證了廣義相對(duì)論的預(yù)言。

（2）水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)

水星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道近日點(diǎn)不是固定的，而是不斷變化，每隔一百年進(jìn)動(dòng)大約1°33′20″，這個(gè)數(shù)值與廣義相對(duì)論的計(jì)算非常吻合。

（3）引力時(shí)間膨脹效應(yīng)

時(shí)間流逝速率不僅與觀察者的速度有關(guān)，而且還與觀察者所處的引力場(chǎng)大小有關(guān)，引力場(chǎng)越強(qiáng)，所測(cè)得的時(shí)間流逝速率越慢。這個(gè)效應(yīng)還是可以通過(guò)GPS衛(wèi)星得到驗(yàn)證。GPS衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球，它所處的引力場(chǎng)較小，其時(shí)間要比地面上的快，所以需要進(jìn)行校正。

事實(shí)上，想要證明相對(duì)論完全正確是不可能的，因?yàn)橹灰嬖谝环N與相對(duì)論矛盾的現(xiàn)象，就能說(shuō)明相對(duì)論不是完全正確的。不過(guò)，就目前的所有實(shí)驗(yàn)觀測(cè)來(lái)看，相對(duì)論的預(yù)言都是與實(shí)際情況相當(dāng)吻合。

一個(gè)理論是對(duì)是錯(cuò)，首先要判斷這個(gè)理論是不是具有完備性，不論是數(shù)學(xué)推導(dǎo)，還是物理邏輯上，是不是自相矛盾。如是不是跟已有的現(xiàn)實(shí)相矛盾，如果有，那就證明這個(gè)理論是錯(cuò)誤的。不過(guò)請(qǐng)大家放心，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論具有高度的自洽性，可以解釋用來(lái)很多現(xiàn)象

目前，最著名的3個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)都全部與廣義相對(duì)論相符合。

其一，水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)。1859年，天文學(xué)家勒威耶（Le Verrier）發(fā)現(xiàn)水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)的觀測(cè)值，比根據(jù)牛頓定律計(jì)算的理論值每百年快38角秒。

1915年，愛(ài)因斯坦根據(jù)廣義相對(duì)論把行星的繞日運(yùn)動(dòng)看成是它在太陽(yáng)引力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由于太陽(yáng)的質(zhì)量造成周?chē)臻g發(fā)生彎曲，用廣義相對(duì)論完美地解釋了這種偏移。

其二，光線在引力場(chǎng)中的彎曲。1911年愛(ài)因斯坦在《引力對(duì)光傳播的影響》一文中討論了光線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)附近時(shí)由于太陽(yáng)引力的作用會(huì)產(chǎn)生彎曲。

1919年日全食期間，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)和英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)派出了由愛(ài)丁頓等人率領(lǐng)的兩支觀測(cè)隊(duì)分赴西非幾內(nèi)亞灣的普林西比島和巴西的索布臘兒爾兩地觀測(cè)。當(dāng)時(shí)測(cè)到的偏角數(shù)據(jù)跟愛(ài)因斯坦的理論預(yù)期比較，基本相符。

其三，光譜線的引力紅移。廣義相對(duì)論指出，在強(qiáng)引力場(chǎng)中時(shí)鐘要走得慢些，因此從巨大質(zhì)量的星體表面發(fā)射到地球上的光線，會(huì)向光譜的紅端移動(dòng)。后來(lái)的觀測(cè)也相符。

2015年引力波探測(cè)器探測(cè)到了引力波，也同樣驗(yàn)證了廣義相對(duì)論的正確。

2019年4月，人類(lèi)首次拍到了黑洞的照片，這張照片除了直觀地確認(rèn)了黑洞的存在，同時(shí)也通過(guò)模擬觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論做出了驗(yàn)證。在科學(xué)家們努力發(fā)現(xiàn)下，所觀測(cè)到的黑洞陰影和相對(duì)論所預(yù)言的幾乎完全一致，令人不禁再次感嘆愛(ài)因斯坦的偉大。

然而，相對(duì)論盡管經(jīng)歷了這么長(zhǎng)的時(shí)間，依然會(huì)有許多科學(xué)家在研究它，還會(huì)制作各種各樣的條件來(lái)驗(yàn)證和測(cè)試它，當(dāng)然這是科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

不過(guò)由于我們所在的世界處于低速和低引力狀態(tài)，所以相對(duì)論很難體現(xiàn)出來(lái)