在那个时候，人们已经知道光是一种电磁波了，而麦克斯韦的方程组几乎是把电磁学所有秘密扒得一干二净，而爱因斯坦很快就发现电磁学中的光速理论与绝对时空观发生了矛盾 。比如，根据麦克斯韦的电磁学理论，真空中的光速是一个常数，它只跟真空的介电常数和磁导率有关，跟光源的运动无关，但是在牛顿的绝对时空观里，不同参考系里的速度是要相互加减的，不可能两个参考系里的光速都是常数 。
更麻烦的是，在电磁学里，麦克斯韦方程组不具有伽利略不变性，经过伽利略变换之后无法保持相同的形式，而在洛伦兹变换里可以保持不变性 。
基于上面的情况，爱因斯坦完全抛弃了牛顿的绝对时空观，认为没有绝对的时空，时间空间都是相对的，用洛伦兹变换替代了伽利略变换 。然后把真空中光速不变作为一个基本假设，从这里重新推导了一遍力学，这个新理论就是狭义相对论 。跟实验基本没什么关系，完全是爱因斯坦自己从新的时空观下推出来的 。
如何发现广义相对论知道了爱因斯坦如何发现狭义相对论之后，理解广义相对论的提出就非常简单了 。狭义相对论虽然能解决电磁学和牛顿力学的矛盾，也能顺便解释类似迈克尔逊-莫雷实验，但是有一个苛刻的前提：狭义相对论只能在惯性参考系中有用 。
这句话是什么意思呢？就是说狭义相对论只能针对没有外力，系统保持静止或者匀速直线运动的时候才有效，一旦涉及到外力加速度就没用了 。但是，我们所处的地球里根本没有真正的惯性系，无处不在的地球引力直接让狭义相对论废了 。
所以，爱因斯坦要把自己这套思想发扬光大，就必须把狭义相对论适用的惯性系推广到非惯性系，就必须直面引力问题，这样最后提出来的新理论就是广义相对论 。
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