特殊相対性理論（1905年）
特殊相対性理論は二つの公理に基づいている。第一に、物理法則はすべての慣性（非加速）参照系で同じである。第二に、真空中の光の速度はすべての観測者にとって一定であり、運動に関係なく変わらない。この単純な前提から非凡な結果が導かれる。時間の遅延（動く時計は遅くなる）、長さの収縮、質量とエネルギーの等価性である。有名な方程式E=mc²がこれを要約している。
E=mc²の真の意味
E=mc²は、エネルギーと質量が相互交換可能であることを述べている。ごく少量の質量は莫大な量のエネルギーに変換される。cは光の速度（約秒速30万キロメートル）であり、これを二乗するため乗数が巨大になるからだ。この考え方は原子力発電と原子兵器の両方の基盤となった。
一般相対性理論（1915年）
一般相対性理論はこの原理を加速系と重力に拡張した。Einsteinは、巨大な物体は時空間の織地をゆがめるとし、われわれが重力として経験するものは実際には、その曲がった時空間の幾何学に従う物体の運動であると提案した。これはMercuryの軌道歳差を説明し、太陽の周りの光の曲がりを予測した（1919年に確認）。ブラックホールと重力波を予見し、2015年にLIGOが重力波を検出した。
すべてを変えたわけ
GPSサテライトは精度を保つため相対性理論による補正が必要だ。宇宙論者はビッグバンと宇宙の膨張をモデル化するために一般相対性理論を使う。重力波の検出は天文学の全く新しい分野を切り開いた。Einsteinの枠組みは200年以上の優位を保ってきたNewtonの万有引力の法則に取って代わった。
Frequently Asked Questions
相対性理論の主要な考え方は何か？
相対性理論は、物理学の法則と光の速度がすべての観測者にとって同じであることを述べている。そこから空間と時間は絶対的ではなく、運動と重力に依存する相対的なものであるという結論に達する。
E=mc²は簡単に言うとどういう意味か？
質量とエネルギーは同じもの の二つの形態であることを意味する。少量の質量は非常に大量のエネルギーに変換される。光の速度の二乗が莫大な乗数だからだ。
Einsteinはニュートンが間違っていることを証明したのか？
完全にではない。ニュートンの法則は日常的な速度と弱い重力環境では今なお優れた近似である。Einsteinは極限条件──非常に高速、非常に強い重力、非常に精密な測定──においてニュートンを拡張し修正した。