在地球物理學上,迄今爲止仍然還有各個學界上的科學家學者們,認爲愛因斯坦的相對論理論錯了;雖然有這麽一部分的科學家學者們,不那麽認可愛因斯坦的理論;但是在科學界上,愛因斯坦的相對論理論一直都是普遍的被絕大多數的科學家所完全接受的;同時,通過科學家們無數個實驗的驗證結果來看,他們從實踐上也證實了愛因斯坦對相對論觀點中的一些預言。
在愛因斯坦的相對論中,有一個至關重要的結論,那就是質量與能量之間的轉換關系;在他的相對論的理論中,認爲宇宙空間裏各個區域上,對所有的觀察者而言,愛因斯坦在其中所假設的光速運行的軌迹是相同的,因此他認爲在這個運行的軌迹裏沒有任何的物質事件,是可以超越光速而運轉的。
假如給一個粒子或者是宇宙飛船不斷地提供著能量,那麽在空間中將會發生什麽現象呢?
這個問題在愛因斯坦假定的觀點,認爲被加速的物體是自身的質量隨著加速度的增大而增大,在質量增大的環境下,使得這種物體在更快的加速度環境中很難再進行運動;同時把一個粒子的運行速度加快到光速的範圍,那麽在物理學的定律上也是不可能的,因爲那是需要非常巨量且無窮大的能量來持續推動著物體的運行的。
因此,愛因斯坦認爲在宇宙中,物體的質量和能量都是等價的,它們二者彼此之間的關系,被愛因斯坦總結爲一個非常著名的質能方程式E=mc²之中,而这个质能的方程式就是我们现代时期,迄今为止家喻户晓的物理学上唯一一个质能方程式。
在愛因斯坦的相對論理論中,從他的E=mc²这个质量能量方程式开始建立的时候,很多的科学界上的学者们都不太怎么相信这个物理学的理论,后来当原子能的核武装置产生爆炸效能反应之后,在这其中的一些科学家们就彻底的相信了这个理论。
愛因斯坦在他的相對論原理中,提到了鈾原子在核裂變爲兩個小的原子核時,很小的那一點原子質量虧損後會釋放出一股巨大的核能能量;這個觀點也就是他在質能方程式中,衆多推論之一的高能物理學上的原理。
因此,那些科學家們雖然相信了在大自然界當中,任何的物質在通常情況下後都包含著很大的能量因素,但是只是因爲在當時的科學技術條件上與物理學的理論上,都沒有找到過向外釋放能量的基本原理和應用的途徑;于是,就有了後來很多的科學家們,通過自己的努力去尋找傳說中的反物質元素,用此來打通普通物質進行釋放能量的有效途徑,以此達到最終爲全體人類服務的科學理念。
在愛因斯坦的廣義相對論中,他曾還提出了等效的原理、廣義協變性的原理與馬赫的原理觀點;其中,等效原理就是他在廣義相對論中最重要的基本性理論之一,這個等效的原理實驗依據就是根據引力的質量和物質的慣性質量之間的等價性,給出了一個引力場中的物理學規律,進而又根據這個原理,他又提出了更爲著名的引力場的有關方程式,並且直接奠定了廣義相對論上的理論基礎。
1939年,就在第二次世界大戰陰雲密布時,在當時的科學界上,科學家們已經意識到了原子裂變反應之後會産生巨大的科學應用,因此他們聚集在一起組成了一個團體來愛因斯坦進行遊說,以此想讓他放棄掉自己的和平主義者的顧忌,給當時時任美國總統的富蘭克林▪德拉諾▪羅斯福寫信,來勸說美國開始進行有關核能研究的實驗計劃。
于是,這就有了後來全世界著名的“曼哈頓工程”。
當後世因爲核能武器的出現,而責備愛因斯坦對質能方程式的發現時,科學家們對于這樣一個責備就好像因爲坐了飛機發生遇難而責備牛頓發現了萬有引力的理論一樣,顯得毫無任何道理可言;而相反,愛因斯坦提出了質能方程式,但是他並未直接的參與到這項工程中的任何一個研究中,並且他在自己的晚年,也是時常的陷入到那場巨大核能爆炸的驚懼之中。
同樣,愛因斯坦的相對論原理完美地結合了電磁理論之中有關的定律,但是這項理論卻與牛頓的重力定律卻産生了不相容性;從牛頓的重力學理論上來看,如果你改變了空間中的物質分布,那麽整個宇宙中的重力場都因此將會同時發生改變,這個改變就意味著你可以發送一個比光速還要更快的信號,因此這就需要了絕對的或者普遍適應的時間上的概念;所以,牛頓的萬有引力的理論觀點在與愛因斯坦的相對論的理論上産生了一系列不相容的結果。
早在1907年時,愛因斯坦就已經想到了這個彼此理論之間不相容的觀點問題,那時候愛因斯坦還在瑞士的伯爾尼專利局中工作;當時間來到1911年時,愛因斯坦進入到匈牙利的布拉格進行工作時,愛因斯坦這才有了足夠的時間進行深入的思考著這個問題。
愛因斯坦在後來的思考中,無意間發現意識到了物質的加速與重力場之間的密切關系:即在密封性的空間中的人,無法辨別自己對地板上施加壓力的來源,是由于他自身對地球的重力場所産生的引力結果,以及還是由于在無引力空間中的加速結果而造成的。
但是,從愛因斯坦的這些理論中,我們知道了,如果我們不想讓電梯碰撞的事件發生,那麽我們就不能在電梯中進行加速運動或者自由墜落的時間上進行管控;如果我們的地球是一個平面的平整性結構,那麽因此,科學家們就可以說這是因爲蘋果自身重量産生的重力落在了牛頓頭上,這個觀點就如同愛因斯坦所說的那樣,因牛頓與地球表面的緣故,物體加速上升時而造成了牛頓頭部被蘋果砸中,這種物體加速度就是一種彼此之間等價的關系。
但是,這樣的一種加速的運動和重力場的等價性,在我們的地球是圓形的球體前提下,在科學界上完全是不可能成立的;因此,在我們地球與之相反一面的那個物體,將會被反向加速度而進行運動,使得這個空間裏兩個觀察者之間的距離始終都是保持不變的。
1912年,愛因斯坦回到瑞士蘇黎世時,在那裏他無意間迸發出了一個非常奇特的靈感;他因此假設了在一個真實數學上的幾何環境中進行了一些運動上的調整話,那麽在地球的重力與加速度之間的等價性關系,是否因爲這些運動的調整而成立呢?如果在三維的空間裏加上了四維的時間因素,那麽形成的這個空間與時間上的實體,又將會因爲什麽而變成彎曲的呢?對于以後的未來又將會産生一個怎樣的結果呢?
愛因斯坦帶著這些問題,經過長時間的思考後認爲,這些物體的質量和能量都將會造成時間和空間的彎曲變形,因此時空的彎曲又在科學界的某些研究方面上已經被科學家們所證實,比如在宇宙中的那些行星的天體與我們日常生活中所經常吃的蘋果等;這類的物體在各種空間中就是趨向于作直線運動的物體形態;但是因此我們反過來講,若如果它們的運行軌迹被地球重力場的環境影響下而變得彎曲時,那麽就會被科學家們認爲這是因爲重力場的因素,而導致形成了宇宙中時空彎曲環境的主要原因。