Основополагающая работа Эйнштейна по теории относительности поступила в редакцию журнала «Анналы физики» 30.06.1905 года. Называлась она «К электродинамике движущихся сред» и состояла из двух частей. В первой из них были изложены основы новой теории пространства и времени, во второй - применение этой теории к электродинамике движущихся сред. В основу своей теории, получившей название специальной теории относительности (СТО), Эйнштейн кладет два постулата:

1.Принцип относительности – в любых инерциальных системах все физические процессы – механические, электрические, оптические и другие – протекают одинаково. Если еще короче - законы физики одинаковы во всех системах отсчета.
2. Принцип постоянства скорости света – скорость света в вакууме не зависит от движения источника и приемника и одинакова во всех направлениях, во всех инерциальных системах и равна 3108 м/с. Одной фразой – скорость света в пустоте одинакова для всех наблюдателей.

При разработке специальной теории относительности Эйнштейн отказался от трех основных положений теории Ньютона:
1.Представления об абсолютном пространстве и времени.
2.Закона сложения скоростей.
3.Закона сохранения массы (заменив его обобщенным законом сохранения массы энергии).

Специальная теория относительности рассматривает движение с постоянной скоростью и не подходит для рассмотрения ускоренного движения. Для этого существует общая теория относительности (ОТО), или как ее еще называют – теория гравитации. Основы ОТО были заложены Эйнштейном в 1907 году, а опубликованы в 1916.

Из теории относительности следовало, что никакое материальное тело ни в одной системе отсчета не может иметь скорости, равной или больше скорости света; никакой сигнал не может быть передан со скоростью, превышающей скорость света.
Последовательность событий во времени с точки зрения двух наблюдателей зависит от их относительного движения. Однако никакой наблюдатель, как бы он ни двигался, не может зарегистрировать следствие раньше причины.
И еще три «изюминки».
Длина тела в разных системах отсчета будет различной для разных наблюдателей. То есть размер тела величина не абсолютная, а относительная, зависящая от системы отсчета. Измерение длины предмета наблюдателем, движущимся относительно него, дает меньшее значение, чем измерение той же длины наблюдателем, неподвижным относительно предмета ( сокращение длины). Сокращение испытывает только длина предмета вдоль направления относительного движения, поперечные размеры остаются неизменными).
Так же обстоит дело со временем. Если до Эйнштейна считали, что время всегда и везде течет одинаково (t =t / ) , то в теории относительности время между двумя одними и теми же событиями будет различным в различных системах отсчета. Наблюдатель, движущийся относительно часов, установит, что они идут медленнее точно таких же часов, находящихся в покое в его системе отсчета ( замедление течения времени).
Тело, движущееся относительно наблюдателя, имеет массу большую, чем такое же тело, покоящееся относительно наблюдателя.

Из общей теории относительности были сделаны важные выводы:
1.Свойства пространства времени зависят от движущейся материи.
2.Луч света, обладающий инертной, а следовательно гравитационной массой, должен искривляться в поле тяготения. В частности такое искривление должен испытывать луч света, проходящий возле Солнца. Так же запаздывать должны радиолокационные сигналы проходящие вблизи Солнца.
3.Частота света в результате действия поля тяготения должна меняться, в результате чего линии солнечного спектра должны смещаться в сторону красного цвета, по сравнению со спектрами соответствующих земных источников (гравитационное красное смещение).
Гравитационное красное смещение является прямым следствием принципа эквивалентности и того, что свет имеет «массу». Этот эффект обусловливает и замедление хода часов в гравитационном поле.
Предсказания общей теории относительности были экспериментально проверены и подтверждены, хотя и не являются окончательными.

Теория относительности Эйнштейна перебросила мост между механикой и электромагнетизмом и связала воедино обе великие теории классической физики.
Тем, кто впервые сталкивается с теорией относительности, ее представления кажутся странными и искусственными. Но надо знать, что предсказываемые этой теорией явления становятся заметными лишь при скоростях близких к скорости света и в нашей повседневной жизни не встречаются и наш повседневный опыт на этом не основан.
Для лучшего понимания теории относительности приведу сравнение.
Вопрос: один волос это много или мало? Это как посмотреть! Если в тарелке с супом, то много, а если на голове у молодого человека, то мало.
Об относительности времени. Несколько минут, проведенных пациентом в кресле у зубного врача, покажутся часом. А несколько часов, проведенных в обществе молодой, красивой и желанной женщиной покажутся минутами. Все относительно!