牛顿引力与狭义相对论不相容

狭义相对论的一个重要特征是光所限定的绝对速度，这个极限速度不仅适用于有形的物体，也适用于信号和各种形式的影响作用，认识这一点是很重要的。信息或者干扰从一个地方传到另一个地方，都不可能比光速更快。当然，比光慢的传播方式在世界上是很多的。例如：说话或者别的什么声音，是由震动以每小时1100千米的速度在空气中传播的，这与每小时10.8亿千米的光速相比确实微不足道。这两种速度的差别，在我们远离本垒观看棒球比赛时会变得很明显。当击球手击中球时，我们会先看到球被击中，然后才听到击球的声音。类似的现象发生在雷雨时。虽然闪电和雷鸣是同时发生的，但我们总是先看到闪电，后听到雷声。这同样反映是光速与声速的巨大差别。狭义相对论的成功使我们知道，相反的情况——某个信号比光先到达我们——是不可能发生的。没有东西能比光更快。

问题是这样的：在牛顿引力理论中，一个物体作用在另一个物上的引力完全决定于两个物体的质量和分开的距离，而与它们相互作用的时间无关。就是说，如果物体的质量和距离变了，则照牛顿的观点，物体将同时感觉它们之间的引力也变了。例如，牛顿理论认为，如果太阳突然爆炸了，那么1.5亿千米外的地球会立刻脱离它寻常的椭圆的轨道。即使光从爆炸的太阳传到地球要8分钟的时间，但在牛顿理论中，太阳发生爆炸的消息，却因为引力的突然改变而瞬间转到地球。

这个结论是直接与狭义相对论矛盾的，因为后者确信没有什么信息能比能比光的传播更快——瞬间传播大大地违反了相对论原理。

这样，爱因斯坦在20实际出发现，成功的牛顿引力理论论是与他的狭义相对论相矛盾的。他相信狭义相对论是正确的，尽管有数不清的实验支持牛顿理论，他还是去寻找一种能与狭义相对论相容引力理论。终于，他发现了广义相对论。在那个理论里，空间和时间的性质又一次精力了惊人的变革。