从古至今，只有真正拥有智慧的人才能意识到自己的无知。当大多数人尚未理解尺短钟慢的真谛，妄图通过各种悖论驳倒狭义相对论时，只有爱因斯坦意识到了狭义相对论的根本问题。狭义相对性原理指出：在所有惯性参考系中，一切物理规律及其数学表达形式保持不变。然而，究竟什么才算是惯性参考系呢？按照传统方式理解，当一个物体所受合力为0时，就会保持匀速直线运动或静止状态，于是我们就可以以它为标准建立一个惯性参考系。然而，如果没有其它物体做参考，我们又何以判定该物体的运动状态和受力状态呢？
现在，让我们同时引入多个物体，假设这些物体彼此之间没有任何相对运动，因此它们的相对位置和相对距离都保持不变，在这种条件下，我们可以选择这些物体的整体作为惯性参考系吗？对不起，仍然不行！因为这些物体既可能处在匀速直线运动之中，也可能处于匀变速直线运动之中。比如：我们这把几个物体放在某个电梯的内部，再让整部电梯从高层自由下落，那么，虽然所有物体之间的相对位置都保持不变，但它们却都在随着电梯加速下落。只不过由于加速度一致，所以从电梯内部看来，这几个物体仍然是相对静止的。现在的问题在于：如果我们不打开电梯的门，又能否在电梯内部通过某种物理实验判定这几个物体的加速状态呢？
爱因斯坦，这个改变了时空本质的人，居然被这个看似简单的问题困扰了将近10年。是啊，如果连时间都可以压缩拉伸，那么何谓匀速？如果连空间都可以扭曲，那么又何谓直线呢？如果匀速直线运动无法定义，那么所谓的惯性系又如何定义呢？而一旦惯性系无法定义，所谓惯性系中，一切物理规律都保持不变的狭义相对性原理岂不成了空中楼阁？面对这样棘手的问题，爱因斯坦实在无法停止他的思考！
有时候，一个问题从表面上看来越是简单，解决起来就越是困难。判断一个参考系是否处于匀速直线运动就是如此！关于相对性原理，伽利略曾经说过，如果我们身处一艘封闭的船舱内，只要这艘船行驶的非常平稳，那么无论我们在船舱内做怎样的科学实验，都无法测算出大船的真实航速。注意，伽利略的相对性原理是有条件的，那就是大船必须平稳的航行，换言之，如果大船突然加速、减速或转弯，大船里的每一个人应该都能感觉出来。不要说大船急速的转弯，即使大船只是平稳的加速前进，我们也很容易发现异常。
当大船加速前进时，我们首先会发现每一个杯中的水面发生了一些变化：水杯的后侧水位偏高，前面水位偏低，整个水面会在加速的方向上保持一个倾角。此时，如果我们把一个小圆球放在平整的桌面上，小球会自动向船尾滚去。只要留心观察不难发现，一个人向船头走去会非常吃力，而向船尾走去则会非常轻松；如果他以同样的力气分别向船头和船尾跳过去，向船尾跳过的距离要大于船头的距离；如果他从原地竖直向上跳起来，当落地以后也会向船尾移动一段距离。是的，在一个加速运动的参考系中，我们一定会发现这么多的异常现象，也正因为如此，伽利略才会认为只有在惯性系中，物理规律才会保持不变。同样根据我们的常识，判断一部电梯是否加速下落也并不复杂，因此判断一个系统是不是惯性系似乎应该是一件非常容易的事情。但是只有爱因斯坦意识到了这一问题的复杂性。因为爱因斯坦的视野不会仅仅局限在一艘大船上，他把目光投向了更为广阔的宇宙空间——
从表面上看来，判断大船和电梯的加速度方向的确非常容易。但如果按照同样的逻辑，能否判定我们脚下的地球在朝向哪个方向加速呢？众所周知，地球不仅在围绕地轴自传，而且在围绕太阳公转，不仅在随着太阳一起绕着银河系公转，而且还随着银河系一起朝着某个方向运动。现在，请各位认真感受一下，把这几个方向的加速度全部合成起来，通过某些实验验证一下，地球究竟在朝哪个方向加速运动呢？怎么样，晕菜了吧！要知道，迈克耳孙和莫雷费尽千辛万苦，都不能找到地球相对于整个宇宙的绝对运动速度。如果连地球的绝对速度都测量不出来，那么绝对的加速度又从何谈起呢？
那么，为什么我们在大船上或者电梯里就能够判断出自己是否处于加速状态呢？其实，这只是我们自欺欺人而已！请回想一下，我们凭什么判断大船加速前进呢？简单来说，那不过是因为所有物体都有向船尾运动的趋势。但是现在，我明确告诉你，其实我们同时造了两艘大船，如图11-1所示：

这两艘大船内部装修的一模一样，区别在于：右侧大船的甲板被打造成了前高后低的倾斜状态，这艘船正在匀速行驶之中；而左侧的大船甲板则是水平的，但是却在匀加速运动之中。现在，请你再次通过物理实验判断一下，到底是自己脚下的大船是左侧的一只还是右侧的一只呢？实际上，没有任何物理实验可以把二者区分开来。
也就是说，我们之所以自以为是的认定自己能够判定大船是否加速，不过是基于这样一个简单的事实：在我们见过的所有大船中，脚下的甲板都是水平的，如果不是基于这个前提假设的话，我们的确无法判断大船是否加速。在大船内部观察，无论通过任何科学手段进行实验检测，一个加速前进的水平大船，和一个匀速前进的倾斜大船都没有任何区别。那么，打开船舱的窗户就可以说清楚了吗？实际上，同样说不清楚，打开窗户，我们看到的加速度仍然只是大船相对于水或者两岸的加速度。而大船相对于整个宇宙空间的绝对加速度是无从得知的。
如果一个做匀加速运动的参考系无法通过物理实验检测自己的加速度，这就意味着，相对于所有参考系而言，一切物理规律及其数学表达形式保持不变，这就是广义相对性的基本原理。虽然相对性原理的表述方式非常复杂，但一言以蔽之，狭义相对性原理可以表述为：绝对的速度是不存在的；广义相对论可以表述为：绝对的加速度是不存在的！我们早就熟知，世界上没有绝对的运动，也没有绝对的静止，一切运动都是相对运动，一切速度也都是相对速度。现在我们又知道：一切加速度也只能是相对而言的。当我们身处电梯之内，和电梯一起以自由落体方式加速下落时，我们所处的状态和太空深处的0重力状态毫无区别。我们在引力作用下围绕太阳做匀速曲线运动时，也和做匀速直线运动毫无区别。于是，物理规律终于可以不受惯性系的约束：在茫茫宇宙中的每一段时间内，每一处地点中，一切物理规律，一切基于物理规律所建立的化学规律、生物学规律，乃至一切科学规律都普遍成立！不过，这不是爱因斯坦发现广义相对论后的结果，而是爱因斯坦发现广义相对论的根本原因！
众所周知，我们的地球同时处于多种运动变化之中，当我们在地球上观察太空时，当我们在地球上进行的一切科学实验，都是在假设地球不动的前提下发现的。如果物理规律只对惯性系成立，那么，我们所处的世界一定是混乱无序的。反之，既然我们已经通过实验发现了大量的科学规律，就足以证明：在宇宙的每一个角落，一切科学规律都必然成立！这就是爱因斯坦的胸襟和视野。因为这样的视野，他才不会被眼前的现象所迷惑。因为这样的胸襟，他为我们奠定了现代科学的基础。
发现广义相对性原理的时刻一定是爱因斯坦最幸福的时刻，毕竟多年的困惑得到了彻底的解决。然而很快，爱因斯坦最痛苦的时刻就要到来了。因为他发现，为了广义相对性原理，他必须让光速可变。